Warum die Infrarot-Härtung die kluge Wahl für die Aufrüstung Ihrer Fertigungsanlagen ist
Wenn man über eine Aufrüstung der Ausrüstung in Saalreinräumen nachdenkt, geht es im Grunde um zwei Dinge: Energieverschwendung zu vermeiden und sicherzustellen, dass die Anlagen den Anforderungen bezüglich des Verzichts auf Blei entsprechen.
Die meisten älteren Systeme nutzen Konvektionsöfen. Dabei wird die Luft erhitzt – anschließend heizt diese Luft wiederum die Wafer. Das ist langsam und unpraktisch. Zudem ist das eine enorme Verschwendung von Energie.
Deshalb haben wir uns für die Infrarot-Härtung entschieden. Anstatt den gesamten Raum zu erhitzen, wird die Energie direkt auf das Substrat abgegeben.
Es geht dabei um Physik.
Stellen Sie sich das wie einen Mikrowellenherd im Vergleich zu einem herkömmlichen Ofen vor. Man muss nicht warten, bis ein großer Raum eine bestimmte Temperatur erreicht hat. Stattdessen werden Photonen auf das Material gerichtet. Da die Wärme genau dorthin gelangt, wo sie benötigt wird, braucht die Maschine keinen großen Energieverbrauch. Dadurch sinken die Stromkosten – und man kann die Anforderungen bezüglich einer „grünen“ Fertigung wirklich erfüllen, ohne Tricks anwenden zu müssen.
Mit bleifreien Materialien umzugehen
Hier liegt das Problem: Bleifreie Lötmaterialien und Klebstoffe sind anspruchsvoll. Sie benötigen höhere, präzisere Temperaturen, um richtig zu härten. Wenn man jedoch zu viel Hitze verwendet, können die Schaltkreise beschädigt werden.
Mit Infrarot kann man die Wellenlänge anpassen – kurz, mittel oder lang – je nachdem, welches Harz oder Kleber verwendet wird. Das ist eine präzise Methode. So erhält man eine saubere Härte des Materials – und muss sich nicht mit den unerwünschten Gaseinheiten auseinandersetzen, die bei alten, unkontrollierten Heizungen entstehen.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Infrarot ist zwar schnell – wirklich sehr schnell. Doch es handelt sich dabei nicht um einen „Wundersstab“. Da die Wärme so konzentriert ist, muss man auf heiße Stellen achten. Wenn die Emittoren nicht richtig eingestellt sind oder der Transportmechanismus Probleme macht, können die Ränder der Wafer beschädigt werden.
Man muss etwas mehr Zeit in die Kalibrierung investieren – um die PID-Controller und Sensoren richtig einzustellen. Doch das ist ein geringer Preis dafür. Sobald alles funktioniert, ist die Produktivität deutlich höher als bei herkömmlichen Öfen.