Perché la cottura a raggi infrarossi in condizioni di vuoto è la soluzione ideale per i chip senza piombo
Il settore dei semiconduttori cerca sempre di adottare standard “verdi” e privi di piombo. Per molto tempo si sono utilizzati soltanto forni a convezione. Ma c’è un problema: riscaldare una grande quantità d’aria rappresenta uno spreco energetico enorme. Inoltre, questo metodo favorisce l’accumulo di polvere e particelle nell’ambiente circostante le wafer.
Ecco perché abbiamo optato per scaldatori a raggi infrarossi compatibili con le condizioni di vuoto. È semplicemente la soluzione più logica.
Come funziona effettivamente il riscaldamento
In condizioni di vuoto non c’è aria. Senza aria, non può esserci alcuna forma di convezione. Non si può quindi “soffiare aria calda” su un componente, visto che non c’è aria da muovere.
Utilizziamo radiazioni a onde corte perché non hanno bisogno di un mezzo per viaggiare: riescono semplicemente a penetrare nel vuoto e a colpire direttamente il substrato.
Questo metodo è molto efficiente: non si spreca energia per riscaldare le pareti della camera o lo spazio vuoto intorno al componente. Si riscalda soltanto ciò che è effettivamente necessario. Ecco perché questa tecnologia è diventata la soluzione preferita per chi vuole ridurre i costi energetici nelle stanze pulite.
Come ottenere la temperatura giusta
I materiali per saldature e adesivi senza piombo sono molto sensibili alla temperatura. Esiste un intervallo di temperatura preciso entro cui possono funzionare correttamente. Se la temperatura sale troppo, si rischia di danneggiare il silicio o di creare delle bolle all’interno del materiale.
Le lampade a raggi infrarossi in condizioni di vuoto permettono di regolare rapidamente la temperatura, sia aumentandola che diminuendola. In questo modo si ottiene un controllo molto preciso sul processo di cottura, cosa impossibile con i forni tradizionali. Poiché l’energia viene trasmessa tramite radiazioni, il processo di cottura avviene in pochi secondi, non in ore. Questo rappresenta un grande vantaggio per ridurre l’impatto ambientale e accelerare i tempi di produzione.
Alcune cose da considerare
Non si può semplicemente inserire qualsiasi lampada in condizioni di vuoto. È necessario utilizzare materiali che non emanino gas. Noi utilizziamo quarzo ad alta purezza e filamenti specifici. Se i materiali iniziano ad emanare gas, si distrugge la tenuta ermetica della camera e si contamina la wafer.
Inoltre, queste lampade emettono molto calore. È importante assicurarsi che i sistemi di raffreddamento siano adeguati. Se il sistema di raffreddamento fallisce, il calore può danneggiare le parti della camera. Si tratta di una fonte di calore molto intensa, quindi è fondamentale che il sistema di raffreddamento sia progettato per gestire tale carico termico.