Dlaczego przechodzimy na utwardzanie podczerwienią o ultra-wysokiej czystości w procesie półprzewodnikowym
Świat półprzewodników odchodzi od starych pieców konwekcyjnych. Widzimy dużą zmianę w kierunku lamp grzewczych podczerwieni o ultra-wysokiej czystości (UHP). To nie jest zwykła tendencja rynkowa. Chodzi o spełnienie rygorystycznych standardów suszenia bez ołowiu i zgodnego z zasadami „zielonej” produkcji, przy jednoczesnym unikaniu marnowania dużych ilości energii elektrycznej.
Zaawansowana fizyka działania
Zastanówmy się, jak działa zwykły piec. Najpierw nagrzewa się powietrze, a potem to powietrze nagrzewa płytkę półprzewodnikową. Jest to proces powolny i mało efektywny. Lampy UHP IR działają inaczej. Wykorzystują promieniowanie krótkofalowe, aby dostarczyć energię bezpośrednio do podłoża. Ciepło nie utrzymuje się tylko w ściankach komory – trafia prosto do celu i tam pozostaje. A co najlepsze? Można zmniejszyć rozmiar urządzeń służących do suszenia, bez wpływu na szybkość procesu. To ogromna zaleta, jeśli chodzi o przestrzeń zajmowaną przez urządzenia oraz koszty energetyczne.
Walka z zanieczyszczeniami
W pomieszczeniach sterowanych pod względem czystości głównym wrogiem jest uwalnianie się substancji toksycznych do powietrza. Choćby niewielka ilość zanieczyszczeń może stanowić problem. Dlatego używamy syntetycznego kwarcu o wysokiej czystości oraz specjalnych materiałów halogenowych. Musimy mieć pewność, że żadne metale nie dostaną się do środowiska. Te lampy potrafią znosić ekstremalne temperatury, bez uszkodzenia osłony z kwarcu, dzięki czemu uzyskujemy czyste źródło ciepła, które nie powoduje powstawania cząstek na powierzchni płytek.
Kompromis: szybkość versus precyzja
Lampy UHP są bardzo efektywne – czas ich aktywacji jest niemal natychmiastowy. Ale ta szybkość ma swoje zalety i wady. Ponieważ energia jest tak skoncentrowana, trzeba mieć dużą ostrożność co do prędkości transportu płytek oraz odległości od lampy. Jeśli kontrolery PID nie są dobrze ustawione, można uszkodzić krawędzie płytek. Potrzeba trochę precyzji, aby osiągnąć doskonałe rezultaty.
Oczyszczanie procesu
Utwardzanie podczerwienią to proces suchy. To oznacza, że nie musimy już korzystać z chemicznych rozpuszczalników czy katalizatorów na bazie ołowiu, które były standardem w starszych urządzeniach. Przejdźając na lampy UHP IR, eliminujemy te toksyny z linii produkcyjnej. To najprostszy sposób na osiągnięcie procesu suszenia bez emisji żadnych substancji.