Perché passiamo all’uso dell’irradiazione infrarossa per i semiconduttori senza piombo
La pressione per adottare standard ecologici e privi di piombo costringe molti di noi a rivedere il modo in cui procediamo con la fase di essiccazione dei materiali. Gli antichi forni a convezione non sono più sufficienti. Ecco perché abbiamo optato per radiatori a irradiazione infrarossa all’interno di camere a vuoto.
Invece di riscaldare l’aria, i radiatori a irradiazione infrarossa utilizzano radiazioni elettromagnetiche. È un metodo più efficiente: non c’è bisogno di utilizzare solventi chimici dannosi, e l’impatto ambientale legato al processo di essiccazione diminuisce notevolmente.
Gestire il calore in condizioni di vuoto
Il problema è che, in condizioni di vuoto, non esiste la convezione: non si può semplicemente soffiare aria calda per riscaldare i materiali. I radiatori a irradiazione infrarossa risolvono questo problema inviando fotoni direttamente sul substrato. È un metodo rapido ed efficace: non è necessario riscaldare ogni singola parte della camera. Basta concentrarsi sulle bande di assorbimento specifiche del materiale, lasciando il resto del materiale indenne.
I dettagli tecnici della sorgente di calore
Per raggiungere le temperature desiderate, utilizziamo emettitori a onde corte o medie. Questi dispositivi riescono a produrre una grande quantità di calore in uno spazio molto piccolo. Di solito vengono avvolti in quarzo per evitare che le Wafer vengano contaminate. Tuttavia, poiché non c’è aria che possa trasportare il calore lontano dal dispositivo, è fondamentale utilizzare un sistema di raffreddamento ad acqua. Non trascurate questo aspetto: se il sistema di raffreddamento fallisce, i componenti potrebbero danneggiarsi prima ancora che ve ne rendiate conto.
I vantaggi pratici
La velocità è incredibile: i tempi di lavorazione passano da ore a minuti. Tuttavia, non è tutto perfetto: l’irradiazione infrarossa è diretta. Se i componenti hanno forme strane o geometrie complesse, potrebbero esserci “zone fredde” dove la radiazione non raggiunge il materiale. Per risolvere questo problema, è necessario utilizzare più lampade o riflettori per assicurarsi che la Wafer venga riscaldata uniformemente.
Il grande vantaggio è che non ci sono più emissioni di VOC nell’aria. È quindi un metodo più pulito e veloce per essiccare i materiali senza piombo… purché le fonti di alimentazione e i sistemi di raffreddamento siano in grado di gestire il calore prodotto.