Dlaczego ogrzewanie na podczerwień w próżni jest najlepszym rozwiązaniem dla standardów w obszarze półprzewodników
Świat półprzewodników dąży do użycia rozwiązań „bez ołowiu” i ekologicznych metod obróbki. Ale jeśli nadal polegasz na tradycyjnych piecach konwekcyjnych, napotkasz duże trudności. Takie urządzenia zużywają dużo energii – połowę czasu spędzają na nagrzewaniu powietrza, które w ogóle nie musi być gorące. Co gorsza, często wprowadzają zanieczyszczenia do procesu produkcyjnego.
Ogrzewacze podczerwieni kompatybilne z próżnią rozwiązują ten problem. Zamiast korzystać z powietrza jako nośnika ciepła, wykorzystują promieniowanie, aby przenosić energię bezpośrednio do celu.
Jak to działa?
W próżni nie ma powietrza, które mogłoby przenosić ciepło. Proces kondukcji i konwekcji przestaje funkcjonować. Wtedy na scenę wchodzi promieniowanie elektromagnetyczne. Lampa podczerwieni emituje fotony, które przenikają prosto do substratu i wprawiają molekuły w ruch. Nie marnujesz czasu na nagrzewanie ścian komory czy pustej przestrzeni wokół elementu, których w ogóle nie trzeba nagrzewać. Nagrzewasz tylko sam element. To szybkie – naprawdę szybkie. Dzięki temu oszczędzasz mnóstwo energii i możesz szybciej przeprowadzić cały proces.
Trudność: utrzymanie czystości
Nie możesz po prostu włożyć lampy do komory próżniowej i mieć nadzieję na najlepszy wynik. To jest recepta na katastrofę. Używamy specjalnych opraw kwarcowych, które zapobiegają wyparowywaniu substancji. Jeśli materiały, których używasz, nie są czyste, podczas nagrzewania uwalniają się lotne związki organiczne. W świecie półprzewodników kilka takich zanieczyszczeń może zniszczyć całą produkcję. Nikt tego nie chce.
Rozwiązanie problemu braku ołowiu
Przejście na spawy i kleje bez ołowiu stanowi wyzwanie, ponieważ wymagają one wyższych temperatur i precyzyjniejszego kontrolowania temperatury. Zaletą ogrzewania podczerwienią jest to, że pozwala ono na natychmiastowe osiągnięcie wysokich temperatur. Nie trzeba czekać, aż piec się nagrzeje. Wystarczy go włączyć i zacząć pracę.
Jednak istnieje jeden problem: trzeba uważać na obciążenie cieplne. Ponieważ nie ma powietrza, które mogłoby odprowadzać ciepło z obudowy lampy, system chłodzenia musi być doskonale skonstruowany. Jeśli system chłodzenia zawiedzie, obudowa lampy szybko się przegrzeje.
To jedyny rzeczywiście skuteczny sposób na „suchą” obróbkę bez emisji oparów. Pozwala to uniknąć użycia szkodliwych rozpuszczalników chemicznych oraz dużych pieców, które zużywają mnóstwo energii. To prostszy i efektywniejszy sposób pracy.