Perché passiamo all’uso della tecnologia di essiccazione a raggi infrarossi nelle fabbriche senza piombo
La maggior parte delle fabbriche di semiconduttori sta finalmente abbandonando quei vecchi forni a convezione e quei metodi di essiccazione che richiedono l’uso di solventi. È arrivato il momento giusto per farlo. Vediamo una crescente tendenza verso l’uso dei raggi infrarossi per la cura dei materiali, poiché questo metodo permette di raggiungere gli obiettivi legati all’ambiente e alla assenza di piombo, senza rallentare i processi produttivi.
Ecco come funziona realmente la fisica dietro a questo processo.
Pensate all’aria calda: è un metodo lento. Bisogna prima riscaldare l’aria, poi le pareti della camera di trattamento, e infine il componente da trattare. I raggi infrarossi, invece, trasmettono energia direttamente sul substrato.
Quando si tratta di saldature o processi di fotolitografia che prevedono l’uso di materiali senza piombo, non si può semplicemente utilizzare calore intenso, altrimenti il wafer potrebbe deformarsi. I raggi infrarossi permettono di selezionare esattamente le bande di assorbimento energetico desiderate. È come un attacco chirurgico: il calore viene diretto esattamente dove è necessario, mentre il resto dell’ambiente rimane a temperatura controllata.
E poi c’è il problema legato al consumo energetico.
I metodi tradizionali di essiccazione richiedono l’uso di grandi termoidraulici che funzionano 24/7. È uno spreco di energia. Le lampade a raggi infrarossi, invece, raggiungono la temperatura di funzionamento in pochi secondi. Basta accendere l’interruttore e sono pronte per essere utilizzate.
Non c’è più bisogno di aspettare lunghi periodi di riscaldamento che consumano molta energia. Inoltre, poiché non viene utilizzato aria forzata, non c’è rischio che contaminanti entrino nella stanza pulita. Tutto viene controllato perfettamente.
Ma non è tutto perfetto…
I raggi infrarossi sono veloci, ma bisogna fare attenzione. Se si utilizzano raggi infrarossi a alta intensità, è possibile che la superficie del materiale si indurisca troppo rapidamente, intrappolando i solventi al suo interno. Non è certo un bel risultato.
È necessario regolare perfettamente l’intensità dei raggi infrarossi e la velocità di trasporto del wafer, affinché il calore possa penetrare completamente nel materiale. Inoltre, se il sistema di raffreddamento non è abbastanza efficace per gestire il calore generato, la temperatura di lavorazione potrebbe aumentare in modo incontrollato.
Scegliamo i raggi infrarossi perché rappresentano la soluzione migliore, sia per l’ambiente che per i costi di produzione. Eliminano i solventi tossici e riducono notevolmente il consumo di energia. Semplice così.