Aufhören mit dem Erhitzen der Luft – eine bessere Methode zur Bewältigung thermischer Belastungen
Seien wir ehrlich: Traditionelle Wärmeschmelzöfen sind im Grunde genommen riesige Energieverschwender. In Halbleiterfabriken muss man Feuchtigkeit entfernen und die Bauteile trocknen – doch es ist Verschwendung, einen riesigen Behälter zu erhitzen, nur um ein winziges Wafer zu behandeln. Das ist, als würde man das ganze Haus heizen, nur um ein Stück Pizza aufzuwärmen.
Deshalb haben wir die Aufgabe der Erwärmung auf digitale IR-Trocknercontroller übertragen. Anstatt den ganzen Raum zu erwärmen, richten diese Systeme die Wärme genau dorthin, wo sie benötigt wird – direkt auf das Substrat. Dadurch entstehen keine unnötigen Kosten mehr, und der Kohlenstofffußabdruck bleibt unter Kontrolle.
Die Temperatur genau richtig einstellen
Das Geheimnis liegt darin, wie der Controller mit den IR-Lampen umgeht. Wenn man die Lampen einfach mit voller Leistung einschaltet, entstehen Probleme. Wir verwenden PID-Schleifen, um die Temperatur in einem sehr engen Bereich zu halten.
Das ist wirklich eine Erleichterung – man muss sich keine Sorgen machen, dass die Bauteile überhitzt werden und teure Materialien verschwendet werden. Zudem können diese Controller Spannungs Schwankungen sowie unterschiedliche Belastungen problemlos bewältigen. Dadurch funktionieren die Lampen auch weiterhin einwandfrei, auch bei plötzlichen Leistungsanstiegen.
Eine „grüne Fabrik“ wirklich zum Funktionieren bringen
Der Vorteil ist, dass die Wartezeiten stark verkürzt werden – von Stunden auf nur wenige Sekunden. Da man keine riesigen Konvektionsräume mehr benötigt, wird mehr Platz frei. Zudem sind diese Controller mit Sensoren verbunden, die die Erwärmung erst dann auslösen, wenn tatsächlich ein Bauteil vorhanden ist. Kein Bauteil – keine Erwärmung. So werden echte Ersparnisse erzielt.
Die Kompromisse, die man kennen muss
Es ist nicht alles perfekt. Eine höhere Wärmedichte bedeutet zwar, dass man mehr Bauteile pro Zeit behandeln kann – doch man muss vorsichtig sein. Wenn die Transportbahn zu langsam ist oder der Controller nicht richtig synchronisiert ist, entstehen Hotspots. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem – man muss die Entfernung zwischen den Lampen sowie die Verweildauer genau stimmen. Wenn man versucht, das System zu umgehen, indem man die Leistung erhöht, könnte das zum Schaden des Siliziums führen.
Und vergessen Sie nicht die Kühlphase: Man braucht eine Kühlvorrichtung, die die Wärme schnell entfernt, sobald das Bauteil die IR-Zone verlässt. Wenn das richtig umgesetzt wird, läuft der gesamte Prozess reibungslos ab.