Waarom we overstappen op IR-lijming voor loodvrije halfgeleiders
De manier waarop we halfgeleiders vervaardigen, verandert. We maken ons eindelijk los van die vervelende drogers op basis van oplosmiddelen en katalysatoren met zware metalen.
De meesten van ons kiezen nu voor IR-lijming. Waarom? Omdat het gewoon logisch is. In plaats van een hele kamer op te warmen of afhankelijk te zijn van chemische additieven, richt IR zich rechtstreeks op het doelwit: het oppervlak van de chip. Het is efficiënt en schoon.
Hoe de energie werkelijk wordt overgedragen
Stel je het zo voor: bij IR-lijming wordt elektromagnetische straling gebruikt om de moleculen in de fotoresist of het lijmmiddel in beweging te brengen.
Standaard convectiekasten werken langzaam, omdat ze eerst de lucht moeten opwarmen. IR-lampen slaan deze stap over. Ze sturen energie direct naar de chip. Hierdoor hoef je geen organische oplosmiddelen meer te gebruiken, die normaal gesproken tijdens het bakken worden afgegeven als gassen. Bovendien, als je de golflengte ajusteert op die van je materiaal, verspil je geen energie aan nutteloze hitte.
De “Goldilocks”-afstand
Wat betreft het opwarmen van de chip is afstand cruciaal.
Als je de lampen te dicht plaatst, creëer je problemen: er ontstaan “hot spots”, of er kan zelfs schade aan de chip optreden. Maar als je ze te ver weg plaatst, duurt het langer voordat de chip op temperatuur is, en neemt de productiecapaciteit af.
Het is een kwestie van balans. Je moet de juiste afstand vinden, zodat de hitte gelijkmatig is, maar de intensiteit nog steeds voldoende is. Onthoud: een kleinere afstand betekent meer hitte, waardoor je de transportbanden sneller moet laten draaien, zodat het product niet beschadigt wordt.
De echte compromissen
Aan de positieve kant is dit een veel “milieuvriendelijkere” manier van werken. Geen stabilisatoren op basis van lood. Geen grote broeikaseffecten voor de schone ruimte. En het beste van alles? Het gebeurt meteen. Geen tijd meer nodig voor voorverwarmingscycli.
Maar het is niet allemaal perfect.
Deze hoge-intensiteitssystemen vereisen veel stroom. Als je elektriciteitsnetwerk hiertoe niet in staat is, gaan de stoppen vastzitten zodra je de apparaten inschakelt.
Je moet ook rekening houden met de warmtestraling. Als je geen goed koelsysteem hebt voor de lampen, zal de warmte zich verspreiden naar het transportmechanisme, waardoor alles in de war raakt. Ik raad aan om er een geforceerd koelsysteem achter te plaatsen. Dit houdt het hele systeem stabiel en voorkomt kostbare problemen.