Dlaczego używamy grzewców na podczerwień w komorach bezpieczeństwa dla półprzewodników
Świat półprzewodników coraz bardziej unika ołowiu oraz szkodliwych chemikaliów. To oznacza, że musimy ponownie przemyśleć sposób suszenia materiałów. Aby nadążyć za tymi zmianami, zaczęliśmy używać grzewców na podczerwień w naszych komorach bezpieczeństwa.
Wyobraźmy sobie zwykłą piec konwekcyjną – musi nagrzać każdy centymetr sześcienny powietrza, aby osiągnąć pożądany efekt. To powolne i nieefektywne rozwiązanie. Grzewce na podczerwień działają inaczej – przekazują energię bezpośrednio na materiał, bez żadnych pośredników. Dzięki temu możemy uniknąć użycia niebezpiecznych rozpuszczalników i zmniejszyć zużycie energii podczas procesu utwardzania.
Jak to właściwie działa
Używamy promieniowania krótkofalowego lub średniorzędowego. W komorach bezpieczeństwa, gdzie musimy kontrolować poziom tlenu i wilgoci, potrzebna jest precyzyjna kontrola temperatury. Ciekawe jest to, że to promieniowanie przenika przez powierzchnię komponentu, co umożliwia utwardzanie go od wewnątrz. Jeśli tylko nagrzewamy powierzchnię, dochodzi do efektu „skórki” – górna warstwa szybko wysycha, a wilgotne rozpuszczalniki pozostają pod spodem. Grzewce na podczerwień zapobiegają temu problemowi.
Aspekty techniczne
Podczas montażu tych urządzeń istotna jest gęstość mocy wydzielanej przez grzewce. Używamy tub kwasu kwarcowego lub halogenowych, ponieważ szybko osiągają one wymaganą temperaturę. W ciągu kilku sekund można osiągnąć pożądaną temperaturę, a nie minut. Aby utrzymać czystość atmosfery, używamy specjalnych złączy. Jeśli w komorze wystąpi wyciek, sytuacja staje się problematyczna, więc te złącza muszą być hermetyczne.
Jednak istnieje jeden problem: grzewce te wytwarzają dużo intensywnej ciepła w małej przestrzeni. Jeśli system chłodzenia nie nadąża, pojawią się problemy – np. deformacja obudowy lub uszkodzenie czujników. Trzeba więc mieć pewność, że ciepło może być szybko usunięte.
Utrzymanie czystości
Standardy bez ołowiu są trudne w realizacji, ponieważ wymagają znacznie wyższych temperatur niż tradycyjny lut. Grzewce na podczerwień mogą łatwo osiągnąć te temperatury, bez emisji dwutlenku węgla charakterystycznych dla pieców gazowych. To proste i czyste rozwiązanie. Ponadto, ponieważ nie ma powietrza, nie istnieje ryzyko unoszenia się cząstek i ich osadzania się na płytkach krzemowych. To znacznie prostszy i czystszy sposób przeprowadzania procesów termicznych.