Vamos falar sobre o uso da radiação infravermelha para a secagem e cura de wafers.
Se você trabalha com fabricação de semicondutores sem chumbo, certamente sabe que a secagem e a cura podem ser um problema. É por isso que a maioria de nós optou pelo uso da radiação infravermelha.
Pense nisso da seguinte forma: um forno convencional é como tentar aquecer um ambiente usando um aquecedor – é preciso aquecer todo o ar primeiro. Já a radiação infravermelha funciona como se estivéssemos sob a luz do sol: a energia vai diretamente da lâmpada para a superfície do wafer. Sem solventes químicos, sem desperdício de gás. Apenas calor direto.
Como a energia realmente se move
Usamos emissores de ondas curtas e médias, pois eles atingem exatamente os pontos onde o fotoreceptor ou o adesivo absorvem o calor.
O melhor de tudo? O calor não fica preso dentro da câmara. Ele atinge o substrato e se transforma imediatamente em energia térmica. É uma maneira muito mais eficiente de trabalhar. Não há necessidade de gastar muita energia apenas para aquecer uma caixa de aço gigante, quando o que realmente precisa ser aquecido é um wafer de 300 mm.
O equilíbrio: distância e densidade
Aqui está o ponto complicado: a distância entre a lâmpada e o wafer determina a densidade de calor. Se a distância for muito pequena, as bordas do wafer podem ser danificadas, ou pior, podem surgir fissuras devido ao estresse térmico. Mas se a distância for grande demais, o tempo necessário para a cura aumenta significativamente.
Gastamos bastante tempo ajustando as distâncias focais, para garantir que o calor seja distribuído uniformemente pela superfície do wafer. Como as soldas sem chumbo têm pontos de fusão mais altos do que as antigas soldas com chumbo, são necessárias lâmpadas de alta potência para elevar a temperatura rapidamente.
As desvantagens (pois sempre há alguma)
A cura rápida é ótima, mas exige um esforço maior dos equipamentos. Não dá para simplesmente conectar essas máquinas e esquecê-las. A densidade de calor necessária para processos sem chumbo é intensa. Se não houver um sistema de resfriamento adequado, os refletores podem se deformar e os fios podem queimar. Sem um bom sistema de resfriamento, as lâmpadas vão queimar antes do esperado.
É um trade-off simples: você elimina as emissões tóxicas e reduz suas despesas com energia. Em troca, precisa ficar atento ao sistema de resfriamento. É uma maneira muito melhor de lidar com isso do que depender daqueles antigos elementos de aquecimento.