Dlaczego przechodzimy na utwardzanie metodą podczerwieni dla półprzewodników bez ołowiu
Przemysł usilnie dąży do stosowania standardów „zielonych” i wolnych od ołowiu. To brzmi świetnie na papierze, ale w praktyce sprawia to problemy przy produkcji.
Przez długi czas używaliśmy pieców konwekcyjnych. Jaki jest problem? W gruncie rzeczy ogrzewamy całą „skrzynię z powietrzem”. To marnotrawstwo energii, a po prostu to ryzykowne rozwiązanie. Całe to ruchome powietrze może wprowadzić cząsteczki, które potem trafiają na powierzchnię płytek.
Dlatego używamy utwardzania metodą podczerwieni. Zamiast ogrzewać powietrze, wykorzystujemy promieniowanie elektromagnetyczne, które bezpośrednio oddziałuje na powierzchnię płytki. Żaden pośrednik, żadne gorące powietrze – tylko czysta energia tam, gdzie jest potrzebna.
Utrzymanie odpowiedniej odległości
Podczas pracy z podczerwienią kluczowa jest odległość pomiędzy lampą a podłożem. To jedyny element, który możemy kontrolować, aby utrzymać odpowiednią temperaturę.
Krótkofalowa podczerwień jest doskonała, ponieważ przenika głęboko w warstwę fotoopornika lub kleju, co przyspiesza proces utwardzania. Ale trzeba uważać. Jeśli lampa jest zbyt blisko, mogą powstać punkty nadmiernego nagrzewania, a nawet krawędzie płytki mogą się spalić. Jeśli lampa jest zbyt daleko, gęstość ciepła spada, a czas obróbki się wydłuża.
Spędzamy dużo czasu na kalibracji tego parametru, biorąc pod uwagę moc lampy oraz temperaturę wymaganą przez płytkę. Chcemy osiągnąć taką temperaturę, aby ciepło było równomiernie rozpraszane po całej powierzchni płytki.
Mniej śmieci, większa szybkość
Utwardzanie metodą podczerwieni to proces „suchy”. Nie musimy korzystać z płynów chłodzących ani znosić ogromnego zużycia energii potrzebnego do utrzymania wysokiej temperatury w komorze.
Najlepszą cechą tej metody jest szybki czas uruchomienia – lampy osiągają wymaganą temperaturę w ciągu zaledwie kilku milisekund. Nie trzeba czekać godzinę na to, aż maszyna się ogrzeje, zanim można rozpocząć produkcję. Po prostu działa.
Wady: kontrola ciepła
Jest jednak jeden problem – lampy o dużej mocy emitują dużo energii. Choć płytka otrzymuje dokładnie to, czego potrzebuje, obudowa lampy i ramiona maszyny są narażone na silne obciążenie termiczne.
Nie można po prostu umieścić tych lamp w zwykłym obudowie i mieć nadzieję na najlepszy wynik. Jeśli system chłodzenia nie jest wystarczająco skuteczny, ciepło odbijane od płytki może zniszczyć lampy.
Wszystko zależy od efektywnego chłodzenia. Jeśli to uda się zapewnić, sprzęt będzie funkcjonować długo. Jeśli tego nie zrobimy, będziemy musieli często wymieniać drogie lampy.