Dlaczego odchodzimy od wykorzystania gorącego powietrza w procesach obróbki półprzewodników?
Zastanówmy się, jak działa gorące powietrze. Podgrzewamy powietrze, a potem to powietrze podgrzewa elementy, które chcemy przetworzyć. To system z pośrednikiem. W zaawansowanych procesach obróbki półprzewodników ten „pośrednik” stanowi poważny problem.
Często obserwujemy to podczas suszenia elementów. Powietrze musi przebić się przez warstwę ochronną na powierzchni substratu, co zajmuje mnóstwo czasu. Jest to powolny i niewydajny proces. Szczerze mówiąc, to irytujące, gdy patrzysz na zegarek i czekasz.
Infrarożeńce natomiast omijają tę przeszkodę. Zamiast czekać na działanie powietrza, emitery infrarażące przekazują energię bezpośrednio do celu. To efektywniejsze rozwiązanie. Ponieważ promieniowanie infrarażowe oddziałuje tak silnie i szybko, nie można po prostu „ustawić wszystko i zapomnieć”. Tu właśnie przydają się cyfrowe kontrolery infrarażowe. Wykorzystują one algorytmy PID, aby utrzymać stałą temperaturę, dzięki czemu unika się przegrzania elementów.
Prawdziwy plus? Czas.
Z użyciem gorącego powietrza musimy czekać. Jeśli zmieniamy parametry procesu, musimy czekać, aż cała komora się nagrzeje. To straty czasu.
Infrarożenie jest inaczej. Można szybko osiągnąć pożądaną temperaturę. Dla fabryki oznacza to możliwość przetwarzania większej liczby płytek bez konieczności wydzielania dodatkowego miejsca. Energia trafia dokładnie tam, gdzie jest potrzebna – do elementów, a nie jest marnowana na otaczające je powietrze.
Ale warto pamiętać o jednym: nie wystarczy po prostu zastąpić grzałkę inną. Infrarożenie skupia dużo ciepła w małej przestrzeni. Powierzchnia elementu natychmiast się nagrzewa, ale jego wnętrze może nadal być chłodne. Potrzebny jest kontroler, który umożliwi stopniowe podnoszenie temperatury, aby zachować równowagę.
I jeszcze jedna rada: uważaj na system chłodzenia. Jeśli system chłodzenia jest zbyt słaby, nagłe nasilenie ciepła może uszkodzić delikatne elementy. Zawsze zalecam użycie systemu zamkniętego z szybkoreagującym pirometrem. Dzięki temu temperatura powierzchni zostaje utrzymana w zakresie ±1°C, co sprawia, że można spać spokojniej.
Większość linii o wysokiej precyzji przechodzi teraz na cyfrowe sterowanie infrarażowe. To po prostu sensowne rozwiązanie. Nie musimy już podgrzewać dużych ilości powietrza bez potrzeby. Wystarczy uruchomić system, dostosować parametry, a czas realizacji procesu znacznie się skróci.