Warum wir auf Infrarot-Herde umgestiegen sind
Wenn man in einer Halbleiterfabrik arbeitet, ist „Sauberkeit“ nicht einfach nur ein Ziel – sie ist vielmehr das A und O. Jeder Rest oder Staubkorn kann eine ganze Charge ruinieren.
Lange Zeit haben wir uns auf Konvektionsöfen verlassen. Doch das Problem ist: Solche Öfen bläsen einfach nur heiße Luft durch den Raum. Diese Luft trägt dabei Partikel mit sich. Zudem ist es äußerst energieintensiv, einen großen Raum bei konstanter Temperatur zu halten.
Deshalb verwenden wir Infrarot-Heizer. Anstelle von bewegter Luft werden elektromagnetische Strahlen verwendet. Das ist eine völlig andere Art und Weise, mit Wärme umzugehen.
Korrektes Arbeiten mit bleifreiem Material
Der Umstieg auf bleifreien Lötstoffe und Klebstoffe ist schwierig. Wenn das thermische Profil auch nur etwas falsch ist, können die Komponenten beschädigt werden.
Mit Infrarot-Heizern verschwendet man keine Zeit damit, die Luft im Ofen zu erhitzen. Die Wärme wird direkt auf die Substrate abgegeben. Man heizt also die Komponenten selbst, nicht den gesamten Raum.
Das ist schneller und effizienter. Zudem entfällt die lange Wartezeit, die bei luftbasierten Systemen auftritt. Es handelt sich dabei somit um eine umweltfreundlichere Methode zum Arbeiten.
Vermeidung von Staub
In einer Fabrik ist Kontamination ein großes Problem.
Infrarot-Lampen sind dichte Einheiten. Sie geben keine Partikel ab und „gasen“ auch nicht aus, wie es bei herkömmlichen Widerstandselementen der Fall ist. Da es keine Lüfter gibt, die Luft über die Wafer blasen, muss man sich keine Sorgen machen, dass Staub auf die Bauteile gelangt. Alles bleibt sauber.
Die Herausforderungen – und wie man sie löst
Es ist aber nicht alles perfekt. Hochintensive Infrarotstrahlen führen zu starken Temperaturunterschieden. Wenn man nicht auf die richtige Zeit und Entfernung achtet, entstehen „heiße Punkte“. Das Zentrum des Wafer kann dann überhitzt sein, während die Ränder noch nicht ausreichend erhitzt wurden.
Um das zu verhindern, reicht es nicht aus, einfach alles einzustellen und es dann ignorieren zu können. Man benötigt hochwertige PID-Controller und Sensoren, damit alles im Gleichgewicht bleibt und die Substrate nicht beschädigt werden.
Das große Ganze
Der Umstieg auf bleifreie Standards bedeutet mehr als nur den Austausch der chemischen Zusammensetzung des Lötstoffs. Es geht auch darum, wie wir Energie nutzen.
Durch den Einsatz von Infrarot-Heizern können wir präzisere Ergebnisse erzielen – und dabei weniger Energie verbrauchen. Es handelt sich dabei um eine einfachere und sauberere Methode, die Arbeit zu erledigen.