Mengapa kita beralih dari oven konveksi ke metode pemanasan menggunakan sinar inframerah
Sebagian besar pabrik semikonduktor kini mulai meninggalkan penggunaan oven konveksi yang sudah ketinggalan zaman tersebut. Hal ini masuk akal. Dengan adanya tekanan untuk menggunakan komponen tanpa timbal serta kebutuhan untuk mengurangi biaya energi, metode lama tersebut sudah tidak efektif lagi.
Coba bayangkan oven udara panas tradisional. Pada dasarnya, kita harus membayar biaya untuk memanaskan kotak logam raksasa tersebut, padahal udara di dalamnya hanya digunakan untuk memanaskan komponen kecil saja. Itu merupakan pemborosan.
Sinar inframerah merupakan solusi yang lebih baik. Alih-alih memanaskan seluruh ruangan, sinar inframerah langsung memanaskan permukaan substrat tersebut. Cepat dan efisien.
Yang menarik dari prinsip fisika ini adalah bahwa sinar inframerah dapat menargetkan band absorbsi spesifik pada bahan perekat atau fotorezistan. Kita tidak perlu berjuang melawan udara; kita hanya perlu memanaskan komponen tersebut langsung. Artinya, kita tidak perlu menunggu lama agar peralatan tersebut panas.
Ketika bekerja dengan proses tanpa timbal, kita tidak boleh lengah soal suhu. Jika suhu tidak tepat, bisa terjadi masalah seperti sambungan solder yang tidak sempurna atau adanya rongga-rongga kecil di permukaan komponen. Dengan menggunakan sinar inframerah berfrekuensi tinggi, kita dapat memperoleh kepadatan panas yang tinggi di permukaan komponen, tanpa perlu memanaskan seluruh papan secara menyeluruh.
Selain itu, penggunaan sinar inframerah juga menghemat energi. Sistem konveksi dikenal sering kehilangan panasnya. Sebaliknya, lampu inframerah dapat hidup dan mati secara instan. Tidak perlu lagi melakukan proses pemanasan yang memakan waktu lama. Selain itu, karena kita tidak perlu menggunakan gas dalam jumlah besar atau zat pelarut untuk pemanasan, lingkungan kerja menjadi lebih bersih. Ini merupakan cara yang lebih baik untuk mencapai tujuan “pabrik hijau”, karena kita hanya membutuhkan energi yang lebih sedikit per wafer.
Tapi, tentu saja ada kendala-kendalanya. Kita mendapatkan kecepatan yang luar biasa, tetapi kita juga harus menghadapi masalah konsentrasi panas. Jika wafer tidak diletakkan secara tepat atau geometri lampu tidak sesuai, maka akan muncul titik-titik panas. Kita juga perlu memastikan bahwa sistem pendinginan mampu menangani panas yang dipantulkan dari substrat tersebut. Jika konveyor bergerak terlalu lambat dibandingkan dengan keluaran lampu, maka tepi-tepi komponen akan terbakar.
Ini merupakan tantangan yang perlu diseimbangkan. Kita perlu mempertimbangkan seberapa banyak produksi yang bisa dicapai, versus kebutuhan akan presisi suhu. Namun, begitu keseimbangan tersebut tercapai, hasilnya akan jauh lebih baik.