Wie man die Infrarot-Trocknung bei bleifreien Halbleitern richtig einsetzt
Kommen wir auf das Trocknen von Halbleitern zu sprechen. Heutzutage gelten strenge Vorgaben. Man muss die Anforderungen bezüglich „Bleifreiheit“ und Umweltfreundlichkeit erfüllen – sonst bleibt man auf der Strecke.
Deshalb nutzen wir die Infrarot-Trocknung. Sie ist einfach effizienter. Man muss sich nicht mit chemischen Lösungsmitteln herumschlagen, und man verschwendet auch keine enorme Menge an Energie, um einen ganzen Raum zu erwärmen, nur um ein paar Bauteile zu trocknen. Wir nutzen Infrarotstrahlung, um Feuchtigkeit und Lösungsmittel aus dem Substrat zu entfernen. Das ist direkt und effizient.
Warum wir Aluminiumreflektoren verwenden
Bei Infrarotlampen gilt: Sie strahlen Energie in alle Richtungen aus – 360 Grad. Wenn man eine Lampe einfach in eine Maschine hängt, trifft die Hälfte der Wärme auf den Rahmen und geht verloren. Das ist völliger Verschwendung. Um das zu vermeiden, umhüllen wir die Lampen mit hochreinen Aluminiumreflektoren. Diese fungieren wie Spiegel für die Wärme – sie lenken die verlorene Energie wieder zurück auf das Werkstück.
Wir verwenden Aluminium, weil es hervorragend dazu geeignet ist, kurzwellige sowie mittelwellige Infrarotstrahlen zu reflektieren. Durch die Verwendung parabolischer oder elliptischer Formen können wir die Wärme genau dorthin lenken, wo sie benötigt wird.
Das Ergebnis? Die Trocknungszeit verkürzt sich, die Stromkosten sinken – alle profitieren.
Der schwierige Teil: Wärmemanagement
Es klingt einfach, aber es gibt einen Haken: Wenn mehr Wärme auf das Werkstück abgegeben wird, wird die Lampe selbst extrem heiß. Wenn man eine hocheffiziente Lampe mit einem engen Reflektor verwendet, stapelt sich die Wärme schnell an. Dadurch können die Enden der Lampe beschädigt werden, die Quarzkapsel kann reißen oder die Elektroden können oxidiert werden.
Man kann es nicht einfach „einstellen und vergessen“. Man muss sicherstellen, dass die Kühlfans stark genug sind, um die Last bewältigen zu können. Andernfalls erhält man nur einen sehr teuren Heizer, der leicht kaputtgehen kann.
„Grünes“ Handeln in der Praxis
Diese ganze Konstruktion ist eine großartige Möglichkeit, die Umweltstandards einzuhalten, ohne dabei unnötige Probleme zu haben. Man eliminiert VOC-Emissionen und vermeidet unnötigen Stromverbrauch. Zudem ist es ziemlich einfach, diese Anlage gegen alte, unpraktische Gasheizsysteme auszutauschen.
Das eigentliche Geheimnis liegt in der Geometrie. Wir achten sehr darauf, dass die Form des Reflektors richtig ist, damit die Wärme gleichmäßig über das Wafer oder PCB verteilt wird. Wenn man das falsch macht, entstehen Hotspots – und das führt wiederum zu verzerrten Substraten.
Alles hängt davon ab, wie die Lampe in dem Aluminiumgehäuse platziert wird. Wenn die Ausrichtung richtig ist, erhält man eine perfekte Trocknung. Wenn nicht, entsteht ein chaotisches Bild.