Parliamo di processo di essiccazione e cura delle wafer tramite radiazioni infrarosse
Se lavorate in ambienti di produzione di semiconduttori senza piombo, sicuramente sapete che l’essiccazione e la cura dei materiali possono rappresentare una vera sfida. Ecco perché la maggior parte di noi preferisce utilizzare il metodo di essiccazione tramite radiazioni infrarosse.
Pensateci così: un forno a convezione è come provare a riscaldare una stanza con un riscaldatore a aria calda: bisogna prima riscaldare tutto l’aria presente nella stanza. Le radiazioni infrarosse, invece, funzionano come la luce solare: l’energia viene trasmessa direttamente dalla lampada alla superficie della wafer. Niente solventi chimici, niente spreco di gas. Solo calore diretto.
Come avviene effettivamente la trasmissione dell’energia
Utilizziamo emettitori a lunghezze d’onda brevi e medie, poiché permettono di concentrare l’energia esattamente nei punti in cui il fotoresist o l’adesivo assorbono il calore.
Il vantaggio principale è che il calore non rimane intrappolato all’interno della camera di trattamento: viene trasmesso direttamente al substrato, trasformandosi immediatamente in energia termica. È un modo molto più efficiente per riscaldare i materiali. Non è necessario utilizzare grandi quantità di energia per riscaldare una wafer da 300 mm.
L’equilibrio tra distanza e densità di calore
Ecco dove nascono le complicazioni. La distanza tra la lampada e la wafer determina la densità di calore generata. Se la distanza è troppo piccola, si rischia di bruciare i bordi della wafer; se invece la distanza è troppo grande, i tempi di trattamento aumentano notevolmente.
Dobbiamo quindi trovare il giusto equilibrio tra distanza e densità di calore. Poiché i saldanti senza piombo hanno dei punti di fusione più elevati rispetto ai saldanti tradizionali, è necessario utilizzare lampade ad alta potenza per raggiungere rapidamente la temperatura desiderata.
I vantaggi e gli svantaggi
La velocità di essiccazione è certamente un vantaggio, ma comporta anche delle sfide. Non si può semplicemente collegare queste macchine e dimenticarsene. La densità di calore necessaria per i processi senza piombo è elevata. Senza un sistema di raffreddamento adeguato, i riflettori delle lampade potrebbero deformarsi e i cavi elettrici potrebbero danneggiarsi. Senza un sistema di raffreddamento efficace, le lampade si distruggeranno molto prima del previsto.
È un semplice compromesso: si ottengono vantaggi legati all’assenza di emissioni tossiche e a un risparmio energetico, ma bisogna comunque prestare attenzione al sistema di raffreddamento. È senz’altro un modo migliore per gestire questi processi rispetto all’uso degli elementi riscaldanti tradizionali.