Warum beschließen Halbleiterfabriken, auf alte Öfen zugunsten von Infrarot-Kurzhärtungsgeräten zu verzichten?
Seit Langem verließen sich Halbleiterfabriken auf große Konvektionsöfen sowie viele schädliche Chemikalien, um ihre Arbeit zu erledigen. Doch das ändert sich nun. Immer mehr Fabriken wechseln auf Infrarot-Kurzhärtungsgeräte. Warum? Weil diese Geräte schneller arbeiten, sauberer sind und zudem zur Reduzierung von Blei sowie zur Förderung umweltfreundlicherer Lösungen beitragen.
Kein Heizen der Luft mehr nötig
Denken Sie daran, wie ein herkömmlicher Ofen funktioniert: Zuerst wird die Luft erhitzt, anschließend heizt diese Luft den Wafer. Das ist langsam – außerdem ist es ein Energieverschwendung.
Mit Infrarot-Geräten ist das anders: Die Lampen senden Strahlung aus, die genau dort auf die Photovoltaikschicht oder das Lötmaterial trifft, wo sie benötigt wird. Wir verwenden kurzwelliges und mittelwelliges Infrarot, um die oberste Schicht des Wafers sofort zu erwärmen. Da dieses Verfahren sehr effizient ist, müssen wir keine Lösungen mit hohem VOC-Anteil oder bleihaltige Flussmittel verwenden, um den Schmelzpunkt zu senken.
Schnelligkeit und das „Hitzeproblem“
Bleifreie Legierungen sind anspruchsvoll – sie benötigen eine schnelle Temperaturerhöhung, damit sie richtig härten können. Dafür verwenden wir Lampen mit hoher Leistung pro Längeneinheit.
Es geht dabei um Sekunden – nicht Minuten. Zudem nehmen die Geräte viel weniger Platz im Reinraumbereich ein.
Aber es gibt auch eine Herausforderung: Wenn so viel Energie freigesetzt wird, werden die Geräte schnell heiß. Man muss sicherstellen, dass die Entlüftungssysteme ausreichen, um die restliche Wärme abzuführen. Andernfalls kann es zum Verformen des Wafers kommen – und das ist etwas, was niemand möchte.
Sauberkeit bleibt gewährleistet
Das Beste daran: Infrarot-Systeme sind einfach sauber. Es gibt keine Verbrennungsprodukte oder ungewünschte Luftströmungen, die gefiltert werden müssten. Auch wird keine heiße Luft in einen sterilen Raum geblasen – dadurch landen weniger Partikel an Stellen, wo sie nicht hingehören.
Und wenn eine Lampe kaputtgeht? Das ist kein Problem. Man tauscht einfach die Lampe aus, überprüft die Anschlüsse auf Oxidationen und schon kann man weitermachen. Keine komplexen chemischen Reinigungssysteme – nur ein einfacher Austausch.