Чому вакуумне інфрачервоне нагрівання є кращим способом обробки чипів без свинцю
Будьмо чесні: правила щодо використання безсвинцевих матеріалів у виробництві напівпровідників створюють чимало проблем. Але ці правила залишаться у силі. Довгий час ми просто використовували звичайні конвекційні печі для нагріву. Проблема полягала у тому, що потрібно було оплачувати нагрів великої кількості повітря, сподіваючись, що пластини достатньо нагріються – при цьому потрібно було також стежити за тим, щоб на пластини не потрапив пил чи інші забруднення.
Саме тут на допомогу приходить вакуумне інфрачервоне нагрівання. Замість того, щоб використовувати гаряче повітря, інфрачервоне випромінювання потрапляє прямо в сам матеріал пластини. Це ефективний та чистий спосіб нагріву.
Як це функціонує
Уявіть собі ситуацію, коли ви перебуваєте на сонці взимку. Ви не чекаєте, поки повітря навколо вас нагріється – ви відразу відчуваєте тепло на шкірі. У вакуумі немає проблем із втратою тепла через повітря. Інфрачервоні лампи випромінюють короткочастотне випромінювання, яке потрапляє прямо в шари матеріалу пластини. Це дуже швидкий процес. Можна підвищити температуру поверхні, не витрачаючи енергію на нагрів кожного кубічного сантиметра приміщення.
Це значно ефективніший спосіб роботи. Не потрібно використовувати потужні вентилятори чи нагрівати тисячі літрів газу лише для обробки кількох пластин.
Проблеми під час використання
Однак все не так просто. Щоб досягти необхідної температури для обробки пластин без свинцю, потрібні потужні пристрої – зазвичай кварцові чи галогенові лампи. Справжньою проблемою є герметизація. Лампи мають знаходитися у вакуумі без жодних втрат. Якщо відбувається витік газів, вакуум порушується, а разом з ним і процес обробки. Для цього використовуються спеціальні герметики.
Ще одна порада: слідкуйте за щільністю потужності. Якщо ви будете нагрівати пластини інфрачервоним випромінюванням з високою інтенсивністю, можуть виникнути „гарячі точки“. Легко можна пошкодити частину пластини. Щоб уникнути цього, потрібно або обертати пластину, або забезпечити ідеальну рівновагу між лампами. Крім того, контролери системи мають бути дуже швидкими у реагуванні. Інфрачервоне випромінювання досягає необхідної температури майже миттєво, тож система мусить бути здатною до швидкого реагування.
Висновок
Перехід на вакуумне інфрачервоне нагрівання дозволяє уникнути використання токсичних розчинників та зменшити вплив на навколишнє середовище. Якщо ви все ще використовуєте старомодні термічні тунелі, це чудовий спосіб заощадити простір та уникнути надмірних витрат на електроенергію.
Ще одна порада: перевірте систему охолодження. Корпуси ламп нагріваються, тож потрібна система, яка зможе ефективно охолоджувати їх без проблем.