Warum wir auf Infrarot-Härtung umsteigen
Die Halbleiterindustrie wechselt endlich von den alten Konvektionsöfen ab. Das ist logisch – angesichts der „grünen“ Vorgaben sowie des Drucks zur Verwendung schadstofffreier Materialien reicht die alte Methode einfach nicht mehr aus. Wir wechseln auf Infrarot-Härtung, weil dabei keine schädlichen chemischen Lösungsmittel benötigt werden und Energieersparnis möglich ist – schließlich wird keine Energie dafür verschwendet, die Luft zu erhitzen, die ohnehin keine Rolle spielt.
So funktioniert es eigentlich:
Stellen Sie sich einen Konvektionsofen vor: Man heizt im Grunde eine Art „Riesenkiste mit Luft“ auf, in der Hoffnung, dass diese Luft das Wafer erwärmt. Das ist langsam und zeitaufwendig.
Infrarot-Härtung funktioniert anders: Dabei werden elektromagnetische Strahlungen verwendet, um direkt die Oberfläche des Wafers zu erwärmen. Die Energie gelangt direkt in das Material, lässt die Moleküle vibrieren und befördert die flüchtigen Stoffe quasi sofort nach außen. Das ist schnell – wirklich sehr schnell. Dadurch können die Trockenzeiten von Stunden auf nur wenige Sekunden verkürzt werden.
Reinigung des Prozesses
Wenn man mit schadstofffreiem Lötmaterial oder umweltfreundlichen Harzen arbeitet, muss man vorsichtig sein. Diese Materialien sind empfindlich – wenn die Temperatur nicht richtig eingestellt ist, kann das ganze Wafer zerstört werden.
Mit Infrarot-Härtung kann man die Wellenlänge anpassen – entweder auf Kurzwelle oder Mittelwelle – sodass sie genau den Anforderungen des Materials entspricht. Zudem muss man sich keine Sorgen mehr um den CO2-Ausstoß der großen Gaskocher machen. Es gibt keine Verbrennungsprodukte, keine unerwünschten VOC-Emissionen. Nur saubere Wärme.
Die schwierige Seite
Es ist jedoch nicht alles perfekt. Man muss auf die Hitzedichte achten. Da Infrarotlampen eine große Menge Energie in einem kleinen Raum freisetzen, kann es zu „heißen Punkten“ kommen, wenn das Wafer nicht richtig positioniert ist. Um das zu verhindern, kümmern wir uns intensiv um die Abstände zwischen den Komponenten sowie um die Verwendung reflektierender Schutzschichten. Wir wollen, dass die Wärme gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Wafers verteilt wird.
Und noch ein Hinweis: Wenn das Kühlsystem nicht stark genug ist, um den plötzlichen Temperaturanstieg zu bewältigen, entstehen thermische Belastungen. Man darf die Kühlzeit nicht ignorieren.
Wir entwickeln diese Systeme so, dass sie einfach als Ersatz für die alten Heizsysteme eingesetzt werden können. Man schließt sie einfach an, stellt die Intensität ein – und schon wird nicht mehr die Hälfte der Energie dafür verwendet, einen Raum zu erwärmen.