Warum die Infrarot-Härtung nur für bleifreie Halbleiter sinnvoll ist
Die Halbleiterindustrie strebt stark nach „grünen“ und bleifreien Standards. Das klingt auf dem Papier großartig – in der Praxis jedoch stellt es ein Problem dar.
Bisher haben wir uns auf große Konvektionsöfen verlassen. Das Problem: Man heizt im Grunde genommen eine riesige Menge Luft auf, nur um einen kleinen Wafer zu erwärmen. Das ist Energieverschwendung – und außerdem eine gute Möglichkeit, die Bauteile versehentlich zu verschmutzen.
Deshalb haben wir auf digitale Infrarot-Trocknungssysteme umgestellt. Anstelle der Heizung der Luft wird direkt das Substrat beheizt. Keine Zwischenstufen – keine Energieverschwendung.
Die Magie der direkten Hitze
Stellen Sie sich vor, die Sonne trifft an einem kalten Tag auf Ihre Haut. Sie müssen nicht warten, bis die Luft um Sie herum warm wird – Sie spüren die Wärme sofort.
Die Infrarot-Härtung funktioniert genauso. Es werden Photonen ausgesandt, die die Moleküle in der Beschichtung oder dem Klebstoff zum Schwingen bringen. Dadurch werden die erforderlichen Härtetemperaturen in Sekunden erreicht. Man muss sich nicht mehr mit dem Wärmeverlust durch dicke Ofenwände herumschlagen – und die Stromrechnung wird deutlich günstiger.
Zudem können wir mit digitalen Steuerungen die Wellenlänge anpassen. Indem wir die Leistung genau darauf abstimmen, was Ihr bleifreier Lötstoff oder Harz benötigt, kann das Material gezielt erhitzt werden, ohne dass der Rest des PCBs beeinträchtigt wird. So müssen Sie sich keine Sorgen mehr um Verformungen der Leiterplatten machen.
Kontrollierte Temperatur
In dieser Branche bedeutet eine Temperatursteigerung von 5°C bereits den Unterschied zwischen einer perfekten Charge und einem Haufen Schrott.
Herkömmliche Heizmethoden neigen dazu, zu heiß zu werden, bevor die gewünschte Temperatur erreicht ist. Wir verwenden PID-basierte digitale Steuerungen, um das zu verhindern. Sie regulieren die Leistung der Lampen in Echtzeit und halten die Temperatur in einem sehr engen, sicheren Bereich.
Und das Beste daran: Die Platzbedürfnisse sind gering. Ein Infrarot-System ist im Vergleich zu den riesigen Tunnelöfen winzig. So hat man endlich mehr Platz in der Reinräumumgebung.
Ehrliche Kompromisse
Infrarot ist kein Zauberpunkt. Es funktioniert nur bei direktem Sichtkontakt. Wenn Ihre Bauteile seltsame Formen haben, tiefe Löcher oder verborgene Vertiefungen, erreichen die Infrarotwellen diese nicht. Dann bleiben die Bauteile kalt. Um das zu lösen, muss man kreativ sein – vielleicht mit einer drehbaren Halterung oder einer Lampe, die aus mehreren Richtungen leuchtet.
Noch etwas: Diese Hochleistungs-Lampen werden sehr heiß. Ich meine damit nicht nur das Licht – auch die Kontakte können stark belastet werden. Wenn Sie die Geräte 24/7 betreiben, müssen Sie sicherstellen, dass die Verkabelung der Belastung standhält. Man möchte schließlich nicht, dass ein durchgebrannter Kabel am Dienstagmorgen die Produktivität beeinträchtigt.