Warum wir Infrarot-Härtung in Reinräumen verwenden
Wenn man in einer Halbleiterfabrik arbeitet, ist „Reinheit“ nicht nur ein Ziel – sie ist sogar das Wichtigste überhaupt. Jeder kleine Rückstand oder eine einzige Staubkörnung kann dazu führen, dass ganze Chargen zerstört werden.
Lange Zeit wurden konventionelle Öfen verwendet. Doch das Problem dabei ist: Diese Öfen erzeugen einfach nur geblasene Luft. Man verbraucht damit viel Strom, nur um den Raum aufzutauen – lange bevor der Wafer überhaupt etwas spürt. Zudem führt die Bewegung dieser Luft dazu, dass Staub aufgewirbelt wird.
Deshalb verwenden wir die Infrarot-Härtung. Damit eliminieren wir die Notwendigkeit, Luft zu nutzen.
Die Komponente wird erhitzt – nicht der ganze Raum
Stellen Sie sich vor, Sie stehen an einem kalten Tag in der Sonne. Sie spüren die Wärme sofort, auch wenn die Luft um Sie herum eiskalt ist. Genau so funktioniert die Infrarot-Härtung: Die Energie gelangt direkt in das Substrat.
Da diese Methode so präzise ist, können wir auf die alten Lösungsmittel-Katalysatoren sowie lederhaltige Flussmittel verzichten. Wir passen einfach die Wellenlänge an den verwendeten Fotolack oder Klebstoff an – und erreichen so die gewünschte Temperatur in Sekundenschnelle. Das ist wirklich schnell.
Energieeinsparung – und weniger Risiken
Die meisten thermischen Tunnel laufen ständig, um alles stabil zu halten. Das bedeutet jedoch einen enormen Energieverbrauch.
Infrarotlampen sind anders: Sie schalten sich sofort ein. Wir können sie so einstellen, dass sie nur dann aktiv werden, wenn die Wafer in die richtige Position geschoben wird. Dadurch sinkt der Energieverbrauch erheblich. Und da es keine Verbrennungen oder Luftbewegungen gibt, bleibt der Reinraum auch weiterhin sauber.
Die Herausforderungen
Es ist zwar nicht immer einfach, die Infrarotlampen richtig einzusetzen. Hochintensive Infrarotstrahlen erzeugen lokal hohe Temperaturen. Wenn die Wafer dünn sind oder hohe Temperaturen nicht aushalten können, können sie verbogen werden. Das ist ein Albtraum. Um das zu verhindern, braucht man einen zuverlässigen PID-Controller sowie Schließschleifen zur Überwachung der Temperatur.
Ich empfehle normalerweise, die Lampen in Intervallen einzuschalten. Anstatt sie die ganze Zeit bei 100 % Leistung laufen zu lassen, sollte man sie abwechselnd einschalten. So bleibt der Temperaturgradient unter Kontrolle – und die Ausrüstung wird geschont.
Letztendlich geht es bei der Umstellung auf Infrarot-Härtung nicht nur darum, umweltfreundlicher zu arbeiten. Es geht auch darum, die Bearbeitungszeiten zu verkürzen und auf die unerwünschten lederhaltigen Chemikalien zu verzichten. Solange man die Verkabelung richtig gestaltet und auf die Kühlung achtet, ist dies die sauberste Methode, um die Arbeit zu erledigen.