Parliamo dell’uso delle onde infrarosse per la stagionatura dei wafer
Abbiamo abbandonato quei vecchi forni a convezione e abbiamo optato per il metodo di stagionatura basato sull’uso delle onde infrarosse. Perché? Perché gli standard legati all’uso di materiali “verdi” e privi di piombo nelle fabbriche moderne non sono più soltanto raccomandazioni: sono diventati regole obbligatorie.
La differenza principale sta nel modo in cui il calore viene trasmesso. Invece di riscaldare un ambiente pieno d’aria, le onde infrarosse agiscono direttamente sulla superficie del wafer.
Tutto dipende dalla fisica.
Immaginate il sole che colpisce la vostra pelle in una giornata fredda: non aspettate che l’aria intorno vi si riscaldi; sentite il calore immediatamente. Le onde infrarosse utilizzano radiazioni elettromagnetiche per trasmettere il calore dal lampada al wafer. Niente intermediari… niente spreco di energia per riscaldare grandi quantità di azoto.
Il tempo necessario per completare il processo di stagionatura è incredibilmente breve: si parla di secondi, non di minuti. Ecco dove avviene il vero risparmio energetico.
Ottenere risultati ottimali con materiali “verdi”
Le saldature prive di piombo richiedono attenzione particolare: gestiscono bene i temperature elevate, ma se il profilo termico non è corretto, il substrato può essere danneggiato. Con le onde infrarosse possiamo regolare la lunghezza d’onda in modo che corrisponda alle caratteristiche dei materiali del wafer.
Inoltre, questo metodo è più pulito: non ci sono emissioni di gas o di anidride carbonica. È davvero ideale per le stanze pulite: nessuna combustione, nessun fumo, e nessuna contaminazione da preoccuparsi.
La parte complicata: la distanza tra lampada e wafer
Ecco dove i problemi iniziano ad emergere per gli ingegneri: tutto dipende dalla distanza tra la lampada e il wafer. Se la distanza è troppo ridotta, si creano zone troppo calde o il fotorest viene semplicemente distrutto. Ma se la distanza è troppo grande, il processo di stagionatura richiede più tempo. Di solito, per risolvere questo problema, si considera la potenza della lampada in relazione alla massa termica del wafer.
Un ultimo punto da tenere in considerazione: le onde infrarosse ad alta intensità mettono a dura prova i sistemi di raffreddamento. Se si cerca di accelerare il processo aumentando la potenza della lampada, i sistemi di raffreddamento devono essere sufficientemente potenti per eliminare il calore dagli angoli del wafer. Altrimenti, i wafer potrebbero deformarsi… e nessuno vuole questo.