Neden kurşunsuz çipler için IR ile kurutma yöntemini tercih ediyoruz?
Yarı iletkenlerin üretim şekli değişiyor. Artık eski, çözücü tabanlı kurutma yöntemlerinden ve kurşun içeren malzemelerden uzaklaşıyoruz. Bu da bizim için infrared (IR) ile kurutma yöntemlerine yönelmek anlamına geliyor.
En büyük fark nedir? IR ışınları doğrudan wafer yüzeyine etki eder. Bir konveksiyon fırını düşünün; işi yapabilmek için tüm odadaki havayı ısıtmanız gerekiyor. Bu hem zaman kaybıdır hem de büyük bir enerji tüketimidir. IR lambaları ise enerjiyi tam da ihtiyaç duyulan yere yönlendirir. Bu yöntem daha verimli ve hızlıdır.
Bilimsel açıklama (basitleştirilmiş hali)
Aslında işleyiş şu şekildedir: Lambanın yaydığı ışık spektrumu, wafer malzemesinin neyi emdiğine göre ayarlanır. Kısa dalga veya orta dalga emiciler kullanarak, saniyeler içinde tutkal veya foto direnç katmanlarının derinliklerine ısı gönderebiliriz.
Büyük bir fırının belirli bir sıcaklığa ulaşmasını beklemenize gerek yoktur. İşlem otomatik olarak gerçekleşir.
Çevre dostu yanları
VOC’lerden ve zararlı çözücülerden kurtulmak da önemli bir avantajdır. IR enerjisi polimerizasyon ve buharlaşma işlemlerini kendisi halleder. Artık ağır metal içeren kimyasal katalizörlere ihtiyacımız yok. Her şey daha temiz olur.
Zorluklar
Ancak her şey bu kadar kolay değil. IR yöntemine geçtiğinizde termal yönetimi yeniden düşünmeniz gerekiyor. Bu lambalar çok fazla ısı üretir ve bu ısıyı küçük bir alanda toplar. Eğer soğutma fanlarınız veya su soğutucularınız doğru şekilde ayarlanmazsa sorunlar ortaya çıkabilir. Wafer’in kenarları yanabilir veya lamba soketleri eriyebilir. Bu nedenle hassas PID kontrol cihazları kullanılmalıdır. Aksi takdirde güç tüketimi kontrolsüz artabilir ve ince filmler yanabilir.
Pratikte nasıl işliyor?
En iyi yanı, bu sistemler genellikle eski termal tünellerin bulunduğu yerlere kolayca yerleştirilebilir. Böylece daha fazla alan kazanılır ve elektrik faturası düşer. Ayrıca, sıcak hava her yere yayılmadığı için wafer yüzeyine tozların gelmesi gibi sorunlar olmaz. Her şey tertemiz kalır. Böylece tüm süreç daha sorunsuz ilerler.