Warum die Trocknung mit Vakuum-Infrarotstrahlung die beste Lösung für bleifreie Chips ist
Die Halbleiterindustrie strebt nach „grünen“ und bleifreien Standards. Lange Zeit wurden dazu große Konvektionsöfen verwendet. Doch das hat seine Nachteile: Das Erwärmen einer großen Menge Luft ist eine echte Energieverschwendung. Zudem zieht man dadurch Staub und Partikel an, die wiederum Schaden an den Chips verursachen können.
Deshalb haben wir auf vakuumfähige Infrarotheizer umgestellt – das macht einfach mehr Sinn.
Wie die Wärme tatsächlich wirkt
Im Vakuum gibt es keinen Luftstrom. Ohne Luft kann keine Konvektion stattfinden. Man kann also keine warme Luft auf den Chip blasen, wenn es keine Luft gibt, die sich bewegen kann.
Wir nutzen Kurzwellen-Infrarotstrahlung – sie benötigt kein Medium, um zu übertragen. Sie durchdringt direkt das Vakuum und trifft auf den Chip selbst. Dadurch wird Energieeffizient genutzt – man verschwendet keine Energie damit, die Wände des Behälters oder den leeren Raum um den Chip herum zu erwärmen. Man erwärmt nur das, was wirklich erhitzt werden muss. Deshalb ist diese Methode ideal für alle, die ihre Energiekosten in Reinräumen senken möchten.
Die Temperatur genau einstellen
Bleifreie Lötstoffe und Klebstoffe sind empfindlich – sie benötigen eine sehr genau definierte Temperatur. Wenn die Temperatur zu hoch ist, kann der Siliziumchip beschädigt werden oder es entstehen unerwünschte Hohlräume.
Unsere Vakuum-Infrarotlampen lösen dieses Problem, indem sie es ermöglichen, die Temperatur schnell anzusteigen und wieder zu senken. So hat man eine bessere Kontrolle über den Trocknungsprozess – etwas, was mit normalen Öfen nicht möglich ist. Da die Energie in Form von Strahlung übertragen wird, kann der Trocknungsprozess in Sekunden stattfinden – nicht in Stunden. Das ist eine große Erleichterung bezüglich des Energieverbrauchs und der Zeitbedürfnisse.
Ein paar Dinge, auf die man achten muss
Man darf nicht einfach irgendeine Lampe in das Vakuum einsetzen. Man benötigt Materialien, die keine Gase abgeben. Wir verwenden hochreinen Quarz sowie spezielle Filamente – denn wenn die Materialien Gase abgeben, wird die Vakuumdichtigkeit gestört und der Chip kontaminiert.
Außerdem sollten die Hardwarekomponenten berücksichtigt werden: Diese Hochleistungslampen werden sehr heiß – besonders an den Befestigungsstellen. Achten Sie daher auf eine effektive Kühlung. Wenn das Wasserkühlungssystem versagt, kann die Hitze die Dichtungen im Behälter schädigen. Es handelt sich dabei um eine hocheffiziente Wärmequelle – daher muss das Kühlungssystem in der Lage sein, den Druck auszuhalten. Überplanen Sie die Kühlung also nicht.