Почему мы используем инфракрасное излучение для производства безсвинцовых полупроводников
В мире полупроводников существует стремление к использованию «зеленых» технологий и материалов, не содержащих свинец. Долгое время для обработки полупроводников использовались конвекционные печи — это просто большие коробки, в которых нагревается большое количество воздуха для сушки waferов или затвердевания клеев. Но честно говоря, это бесполезно. Поэтому мы используем кратковолновое инфракрасное излучение. Вместо использования горячего воздуха мы используем электромагнитное излучение. Это звучит сложно, но на самом деле все проще. Не нужно нагревать всю комнату — достаточно нагреть сам компонент. Подумайте о обычной печи: необходимо нагревать стены, воздух и полки, прежде чем компонент начнет нагреваться. Это медленно и дорого. Инфракрасное излучение позволяет избежать всего этого. Фотоны попадают непосредственно на поверхность материала, заставляя молекулы вибрировать и создавая тепло мгновенно. Это значительно снижает расход энергии, ведь не нужно нагревать огромную металлическую коробку — достаточно нагреть только ту часть, которая действительно нуждается в тепле. Проблемы с безсвинцовыми материалами Проблема в том, что безсвинцовые сварочные материалы и клеи требуют более высоких температур и более быстрого нагрева по сравнению с традиционными свинцовыми материалами. Нужно найти правильный баланс: если температура слишком высока, поверхность компонента может деформироваться; если слишком низкая — соединения останутся холодными. Оба варианта не являются оптимальными. Мы решаем эту проблему, регулируя длину волны инфракрасного излучения. Кратковолновое излучение проникает глубже в материал, что позволяет верхней и нижней частям компонента нагреваться одновременно. Таким образом исчезает проблема «эффекта кожицы», при которой поверхность кажется сухой, но внутри она все еще влажная. Недостатки Высокоинтенсивные инфракрасные лампы имеют серьезные недостатки. Они могут нагреть компонент за секунды. Но такая высокая температура создает большую нагрузку на оборудование. Если корпус оборудования не рассчитан на такую нагрузку, это может привести к повреждению датчиков или деформации самого корпуса. Нельзя просто подключить лампу и забыть о ней. Необходимо использовать эффективные системы защиты от тепла и системы охлаждения, чтобы все работало стабильно. В конце концов, переход на использование инфракрасного излучения — это не просто способ соответствовать стандартам экологичности. Это также способ сокращения времени обработки и обеспечения условий, необходимых для работы безсвинцовых материалов.