Perché abbiamo passato all’uso dei riscaldatori a radiazioni infrarosse nelle stanze pulite
Quando si lavora in una fabbrica di semiconduttori, “pulizia” non è soltanto un obiettivo: è addirittura il punto fondamentale. Qualsiasi residuo o particella di polvere può rovinare l’intero lotto di prodotti.
Per lungo tempo abbiamo utilizzato forni a convezione. Il problema è che questi dispositivi semplicemente soffiano aria calda intorno ai componenti; quell’aria trasporta con sé delle particelle. Inoltre, mantenere una temperatura costante in una grande stanza piena d’aria richiede molta energia.
Ecco perché utilizziamo riscaldatori a radiazioni infrarosse. Invece di muovere l’aria, essi utilizzano radiazioni elettromagnetiche. È un modo completamente diverso per generare calore.
Utilizzo del lega senza piombo
Passare alla utilizazione di leghe e adesivi senza piombo non è semplice. Se il profilo termico non è preciso, i componenti possono deformarsi.
Con i riscaldatori a radiazioni infrarosse non si perde tempo a riscaldare l’aria all’interno del forno: il calore viene diretto direttamente sul substrato. Si riscalda quindi il componente stesso, non tutta la stanza.
È più veloce e più efficiente. Inoltre, poiché non c’è alcun ritardo dovuto al movimento dell’aria, si tratta di un metodo molto più ecologico per produrre i semiconduttori.
Prevenzione della polvere
In una fabbrica di semiconduttori, la contaminazione è il nemico numero uno.
I riscaldatori a radiazioni infrarosse sono dispositivi sigillati: non emettono particelle né gas, a differenza degli elementi termici tradizionali. Inoltre, poiché non ci sono ventilatori che spostano l’aria sui wafer, non c’è rischio che la polvere finisca sui componenti. L’ambiente rimane quindi sterile.
I limiti e come superarli
Tuttavia, non tutto è perfetto. Le radiazioni infrarosse ad alta intensità possono creare gradi termici elevati, il che potrebbe causare problemi. Se non si fa attenzione al tempo e alla distanza di applicazione del calore, si possono verificare “punti caldi”. Il centro del wafer potrebbe essere danneggiato, mentre i bordi rimangono sottoprocessati.
Per evitare questo problema, bisogna utilizzare controller PID precisi e sensori per mantenere tutto sotto controllo.
Il quadro generale
Passare agli standard senza piombo significa molto di più che semplicemente cambiare la composizione chimica delle leghe utilizzate. Significa anche cambiare il modo in cui utilizziamo l’energia. Sostituire i vecchi dispositivi di essiccazione con riscaldatori a radiazioni infrarosse permette di ottenere risultati migliori con meno sprechi. È un metodo più semplice e più efficiente per produrre i semiconduttori.