Waarom we overstappen op IR-technologie in plaats van conventionele ovens
De meeste halfgeleiderfabrieken staan nu eindelijk op het punt om af te stappen van die ouderwetse conventionele ovens. Dat is logisch: met de druk om leidvrije onderdelen te gebruiken en de behoefte om energiekosten te besparen, werkt de oude manier niet meer.
Stel je eens voor hoe een traditionele hete-luchtoven werkt: je betaalt ervoor om een enorme metalen kist op te warmen, zodat de lucht daarin kan worden opgewarmd. Hierdoor wordt alleen maar één klein onderdeel opgewarmd. Dat is zonde van energie.
Infraroodstraling werkt anders. In plaats van de ruimte op te warmen, stuurt het apparaat elektromagnetische straling rechtstreeks naar het onderdeel zelf. Het is effectiever en sneller.
Het goede aan infraroodstraling is dat deze zich richt op de specifieke absorptiebanden van het adhesief of de fotorezistent. Je hoeft niet te vechten tegen de lucht; je richt je rechtstreeks op het onderdeel. Hierdoor hoef je niet eeuwig te wachten tot het apparaat op temperatuur is.
Bij het gebruik van leidvrije processen kun je het je niet veroorloven om fouten te maken met betrekking tot de temperatuur. Als de temperatuur te laag is, kunnen er problemen ontstaan. Door gebruik te maken van kortegolflengte-infraroodstraling, krijg je een hoge hitte-intensiteit op het oppervlak, zonder dat het hele bord verbrandt.
En de energiebesparing? Die is echt. Conventionele ovens verliezen veel energie. IR-lampen daarentegen gaan bijna onmiddellijk aan en uit. Geen lange, saaie voorverwarmingscycli meer. Bovendien hoef je geen zware gassen of oplosmiddelen te gebruiken. Het is dus een veel efficiëntere manier om de doelstellingen van ‘groene productie’ te bereiken.
Maar het is niet allemaal magie. Er zijn ook nadelen. Je hebt weliswaar een hoge snelheid, maar je moet rekening houden met de concentratie van de hitte. Als je wafer niet perfect centraal ligt of als de geometrie van de lamp niet perfect is, kunnen er hete plekken ontstaan. Je moet ook zorgen dat je koelsystemen goed kunnen omgaan met de hitte die terugkaatst van het onderdeel. En als de transportband te langzaam beweegt in vergelijking met de output van de lamp, kunnen de randen van de onderdelen beschadigen worden.
Het is een kwestie van balans vinden tussen snelheid en thermische precisie. Maar zodra je deze balans vindt, is het een stuk gemakkelijker.