Perché l’irraggiamento a vuoto è la soluzione ideale per la cottura dei semiconduttori
Il mondo dei semiconduttori sta finalmente puntando verso standard “verdi” e privi di piombo. È arrivato il momento. Per troppo tempo abbiamo utilizzato forni a convezione e sostanze chimiche aggressive, che non solo consumavano molta energia, ma lasciavano anche residui sulle wafer.
Se cercate una soluzione a questo problema, gli scaldatori a raggi infrarossi compatibili con il vuoto sono la risposta perfetta.
Come funzionano davvero
Pensateci: in condizioni di vuoto non c’è aria. Senza aria, non può esserci convezione termica. Non si può semplicemente “soffiare aria calda” su un oggetto quando non c’è aria da soffiare.
Ecco dove interviene l’irraggiamento a raggi infrarossi: esso utilizza onde elettromagnetiche per riscaldare direttamente il substrato. Non si spreca tempo a riscaldare le pareti di una camera enorme o migliaia di piedi cubi di spazio vuoto. Si riscalda soltanto il substrato stesso.
È veloce… davvero molto veloce. E rappresenta senza dubbio il modo più efficace per svolgere il lavoro.
Pulizia del processo
I materiali per saldature privi di piombo e le resine ecologiche richiedono una temperatura precisa per essere utilizzati correttamente. Se la temperatura è troppo alta, il chip viene danneggiato; se invece è troppo bassa, il processo di cottura fallisce e si spreca tutto il materiale utilizzato.
Utilizziamo i raggi infrarossi a lunghezza d’onda corta per aumentare rapidamente e precisamente la temperatura.
La cosa migliore? È possibile evitare l’uso di composti organici volatili, che in passato venivano utilizzati per accelerare il processo di essiccazione. Eliminando aria e sostanze chimiche, si ottiene un processo privo di emissioni inquinanti. È quindi un metodo più ecologico per tutti.
Gli svantaggi (compromessi ingegneristici)
Ecco però il problema: gli scaldatori a raggi infrarossi ad alta intensità producono una grande quantità di calore. Questo è ottimo per aumentare la velocità di produzione, ma può danneggiare gli strumenti utilizzati.
Ho visto molti sistemi andare in tilt a causa del fatto che il sistema di refrigerazione non era progettato per gestire l’intensità del calore prodotto dalle lampade. Se non si bilancia correttamente l’energia emessa dai raggi infrarossi con quella dispersa dalla camera, si rischiano problemi legati alle fughe di gas o ai guasti nei componenti.
Alcuni consigli utili: utilizzare cavi ad alta resistenza termica. E, per l’amor del cielo, assicuratevi che il connettore per il vuoto possa sopportare l’espansione termica del tubo di quarzo. Altrimenti dovrete confrontarvi con problemi di perdite di gas ogni volta che le lampade vengono accese e spente.