Warum die wasserdichten Infrarotlampen tatsächlich für leitfreie Standards geeignet sind
Die Halbleiterindustrie strebt nach „grünen“ und leitfreien Standards. Das klingt auf dem Papier großartig – in der Praxis jedoch stellt das ein echtes Problem dar.
Die meisten Menschen verlassen sich auf herkömmliche Konvektionsöfen. Das Problem: Sie heizen den ganzen Raum auf, nur um einen einzelnen Wafern zu erwärmen. Das ist eine enorme Verschwendung an Energie – und außerdem eine gute Möglichkeit, versehentlich die Qualität der Produkte zu beeinträchtigen.
Deshalb haben wir stattdessen wasserdichte Infrarotlampen für die Reinigung- und Trocknungsphasen verwendet. Anstatt die Luft zu erhitzen, wird direkt die Oberfläche des Wafer erhitzt.
Schnell – wirklich schnell.
Bei der Infrarotbehandlung werden elektromagnetische Strahlen verwendet. Da die Energie direkt in das Substrat gelangt, muss man nicht stundenlang warten, bis der Raum warm genug ist. Es handelt sich dabei um Sekunden.
Aber es gibt einen Haken: Diese Lampen befinden sich in den Reinigungsanlagen. Sie sind von Feuchtigkeit und chemischen Dämpfen umgeben – das könnte eine normale Lampe sofort zerstören. Um das zu verhindern, werden die Elektroden sowie die Quarzkapseln fest verschlossen. So kann keine Feuchtigkeit eindringen, und es kommt zu keinen Kurzschlüssen.
Außerdem können man die riesigen Lüfter sowie Heizelemente weglassen. Dadurch wird das gesamte System umweltfreundlicher – und auch die Energiekosten sinken.
Erreichung der strengen leitfreien Anforderungen
Leitfreie Lötstoffe und Polymere sind anspruchsvoll – sie benötigen ein sehr spezifisches Temperaturprofil. Wenn man die Temperatur auch nur minimal überschreitet, wird das empfindliche Schaltkreismaterial beschädigt.
Mit Infrarotlampen kann man genau die Wellenlänge wählen, die das Material tatsächlich absorbiert. Dadurch entsteht eine präzise Erwärmung – ohne die lästige Verzögerung, die bei Systemen mit Luftzufuhr auftritt. Es funktioniert einfach.
Die realistischen Kompromisse
Es ist zwar nicht alles perfekt – man erhält zwar eine enorme Geschwindigkeit, doch man muss mit hoher Hitzeumsatz rechnen.
Diese Lampen liefern eine große Menge an Energie in einem kleinen Raum. Wenn die Transportbänder nicht perfekt mit der Leistung der Lampen synchronisiert sind, kann das Substrat beschädigt werden.
Außerdem muss man stets darauf achten, dass die Gold- oder Aluminiumreflektoren sauber bleiben. Eine dünne Schicht Staub kann die Effizienz um 20 Prozent verringern und Hotspots auf dem Wafer verursachen. Es handelt sich dabei um einen kleinen Detail – doch genau das macht den Unterschied zwischen einem perfekten Produkt und einem Haufen Schrott aus.
Wir haben diese Lampen als Ersatz für die Reinigungsanlagen entwickelt. Sie funktionieren in feuchten Umgebungen, senken den Energieverbrauch und machen zudem die Umweltaudits einfacher.