Waarom infraroodopwarmen werkt bij loodvrije halfgeleiders
Wanneer je overgaat op loodvrije materialen in een productiehal, verandert de manier waarop dingen drogen drastisch.
De meeste mensen beginnen met traditionele convectiekookovens. Je verwarmt de lucht en hoopt dat deze warmte vervolgens naar het substraat wordt getransporteerd. Maar in een moderne omgeving is dit een puinhoop. Het leidt tot veel energieverbruik en is bovendien een goede manier om per ongeluk de wafer te vervuilen.
Infraroodopwarmen werkt op een andere manier. In plaats van de ruimte op te warmen, worden elektromagnetische stralingen gebruikt om rechtstreeks het materiaal te verwarmen.
De warmte precies waar hij nodig is
Stel je dit voor: infraroodlampen stralen fotonen uit die door het fotoresist of de laspastaveculen worden opgenomen. Je verspilt geen tijd aan het opwarmen van een grote metalen kast. In plaats daarvan wordt de chemische bindingen in het materiaal zelf beïnvloed. We noemen dit ‘selectief opwarmen’. Eigenlijk betekent het gewoon dat je de warmteverliezen door de muren van de oven kunt verminderen. Hierdoor dalen je energiekosten en neemt de impact op het milieu af.
Omgaan met de uitdagingen van loodvrije materialen
Hier komt het moeilijke deel: voor het lassen van loodvrije materialen zijn veel hogere temperaturen nodig. Als je gebruikmaakt van conventionele verwarming, loop je het risico dat de kwetsbare onderdelen rondom de verbinding beschadigen of dat er thermische spanningen ontstaan. Dat is zorgwekkend.
Kortegolfinfrarood lost dit probleem op, omdat deze technologie de benodigde hoge temperaturen in seconden kan bereiken. Bovendien hoef je geen schadelijke oplosmiddelen meer te gebruiken. Je krijgt zo een schone, droge productielijn zonder dat je extra apparatuur nodig hebt om de lucht te zuiveren.
De nadelen (want er zijn altijd nadelen)
Infrarood is geen magische oplossing. Omdat de warmte zeer geconcentreerd is, kunnen er ‘heette punten’ ontstaan als de lampen niet op de juiste manier zijn geplaatst. Het is gemakkelijk om per ongeluk een wafer te beschadigen als je niet goed oplet.
Je hebt sterke PID-regelaars en sensoren nodig om alles onder controle te houden. En nog een tip: gebruik geen lampen met hoge vermogens zonder een goede koelingssysteem voor de lampen. Anders branden de lampen snel door.
Het gaat erom een balans te vinden tussen de vermogensdichtheid en de snelheid van de transportband. Dan werkt het perfect.