Waarom we overstappen op IR-technologie voor loodvrije chips
De manier waarop we halfgeleiders maken, verandert. We geven steeds meer de voorkeur aan deze nieuwe methode in plaats van de oude, op oplosmiddelen gebaseerde methoden en materialen die lood bevatten. Voor ons betekent dit dat we veel meer gebruik gaan maken van infraroodtechnologie.
Wat is het grote verschil? Met infraroodstraling wordt rechtstreeks de oppervlakte van de chip verwarmd. Stel je eens voor dat je een conventionele oven gebruikt: je moet de lucht in de hele oven verwarmen om het gewenste resultaat te bereiken. Dat is tijdverspilling en kost veel energie. Infraroodlampen sturen de energie juist naar de plekken waar deze nodig is. Het is efficiënter en sneller.
De wetenschappelijke kant (simpel uitgelegd)
Het werkt als volgt: we passen het emissiespectrum van de lamp aan op wat het materiaal van de chip daadwerkelijk absorbeert. Door kortegolflange of middelgolflange stralen te gebruiken, kunnen we de hitte in slechts een paar seconden diep in de lijm- of fotorezistlagen krijgen.
Je hoeft niet te wachten tot de oven een bepaalde temperatuur bereikt. Het gebeurt gewoon.
En wat betreft het ‘milieuvriendelijke’ aspect? Hierbij gaat het vooral om het vermijden van VOC’s en schadelijke oplosmiddelen. Infraroodenergie zorgt zelf voor de polymerisatie en verdamping. We hebben geen chemische katalysatoren meer nodig. Het is dus schoner.
De uitdagingen
Het is echter niet zo eenvoudig om over te stappen op IR-technologie. Je moet je thermische beheersing opnieuw overwegen. Deze lampen genereren veel hitte in een klein gebied. Als je koelmachines of waterkoelingen niet goed zijn afgesteld, kan dat problemen opleveren. Je kunt dan de randen van de chip beschadigen of de lampen zelf vernietigen. Het is een delicat evenwicht.
Daarom raden we altijd aan om precisie-PID-regelaars te gebruiken. De vermogenssterkte mag niet plotseling toenemen, anders kan de dunne laag op de chip worden beschadigd.
Hoe het er in de praktijk uitziet
Het goede nieuws is dat deze systemen meestal rechtstreeks op de plek kunnen worden geplaatst waar eerder de thermische tunnels zich bevonden. Hierdoor heb je meer ruimte beschikbaar en zijn je energiekosten lager. Bovendien hoef je je geen zorgen te maken over deeltjes die op het oppervlak van de chip terechtkomen. Alles blijft schoon. Het maakt het proces dus soepeler.