Warum wir Infrarotstrahlung für die Heizungen in Reinräumen nutzen
In einer Halbleiterfabrik ist „Reinheit“ nicht nur ein Ziel – sie ist vielmehr entscheidend für den Erfolg der Produktion. Schon die geringste Menge an Verunreinigungen kann eine ganze Produktcharge ruinieren.
Die meisten Menschen denken bei Heizinganlagen an das Durchblasen von warmer Luft (Konvektion). Doch in einem Reinraum ist das konventionelle Heizen ein Albtraum: Dadurch wird Staub und Schmutz in die Luft gebracht – man muss daher enorme Summen für komplexe Filteranlagen ausgeben, um die Luft zu reinigen, die gleichzeitig erhitzt werden soll.
Deshalb nutzen wir Infrarotstrahlung zur Heizung. Anstelle von Luft werden dabei elektromagnetische Strahlen eingesetzt. Es handelt sich dabei um eine direkte Energieübertragung – ohne Wind, ohne Staub, ohne Probleme.
Korrektes Trocknen ohne Blei
Das Löten ohne Blei erfordert große Präzision. Wenn das Temperaturprofil nicht genau stimmt, können empfindliche Wafer beschädigt werden.
Der Vorteil der Infrarotstrahlung liegt darin, dass man die Wellenlängen genau so einstellen kann, dass sie genau von dem Substrat aufgenommen werden. So wird keine Energie verschwendet, indem der Raum oder das Metallgestell der Heizung erhitzt wird. Stattdessen wird nur das Werkstück erwärmt.
Da wir den Zwischenweg weglassen, erreicht das System die gewünschte Temperatur in Sekundenschnelle – wirklich sehr schnell.
Effizienter Platzbedarf
Der Platz in einer Fabrik ist kostbar. Da Infrarotlampen keine großen Leitungen oder laute Gebläse benötigen, passen diese Heizungen in viel kleinerem Raum unter. Wir verwenden Quarzkapseln sowie spezielle Beschichtungen, damit beim Erwärmen nichts freigesetzt wird. Dadurch bleiben die ISO-Standards gewahrt – ohne dass der gesamte Raum in Anspruch genommen werden muss.
Die schwierige Herausforderung – und wie man sie löst
Es ist natürlich nicht alles einfach. Hohe Intensitäten der Infrarotstrahlung sind zwar effektiv, können aber auch problematisch sein. Wenn die Teile unterschiedliche Dicken haben, entstehen Probleme: Die dünnen Kanten werden extrem heiß, während die Mitte noch kalt bleibt. Wenn die Sensoren oder PID-Controller zu langsam reagieren, können die Substrate beschädigt werden.
Um das zu verhindern, empfehlen wir die Verwendung eines Mehrzonen-Systems. Dadurch kann die Wärmezufuhr gleichmäßig über das gesamte Gerät verteilt werden – somit bleibt der Prozess im optimalen Bereich, der für die Zuverlässigkeit der Halbleiter erforderlich ist.