Waarom IR-gering wordt gebruikt voor loodvrije chips
Als je werkt in een halfgeleiderfabriek, weet je hoe het moet. Er mag geen enkel soort vuil in de buurt van de wafern komen – geen vluchtige organische verbindingen (VOC’s) en zeker geen katalysatormiddelen op basis van zware metalen. Daarom maken we gebruik van IR-technologie voor het drogen van de materialen.
In plaats van die ouderwetse convectieovens te gebruiken, die vaak vervuiling in de schone ruimte veroorzaken, gebruiken we IR-lampen. Deze lampen stralen energie rechtstreeks op het materiaal af, waardoor polymerisatie optreedt. Het is dus schoner. Simpel gezegd.
Het geheimzinnige ingrediënt: bedekte draden met Teflon
Het probleem is dat de draden binnenin deze verwarmers enorm veel stress ondervinden. Er zijn hoge-stroomlampen die intense hitte genereren, en vaak worden ook corrosieve reinigingsmiddelen gebruikt. Het is een zeer agressieve omgeving. Daarom gebruiken we alleen draden gemaakt van Teflon (PTFE) voor de interne circuits. Deze draden kunnen temperaturen tot 260°C verdragen zonder te smelten of – nog belangrijker – gassen af te geven.
Standaard PVC of silicone? Vergeet het maar. Die draden breken en gaan kapot, waardoor er kleine deeltjes vrijkomen die een siliciumwafer kunnen beschadigen. Teflon blijft stabiel. Hierdoor blijft het proces ‘groen’ en loodvrij, want de isolatie blijft intact tijdens het gebruik van de machine.
Omgaan met hitte en compromissen
IR-verwarmers zijn goed omdat ze snel op temperatuur kunnen komen. Dit bespaart veel energie. Maar deze hoge intensiteit zorgt ook voor een thermische gradient, wat problemen kan veroorzaken.
Als je probeert geld te besparen door draden van te klein formaat te gebruiken, krijg je problemen met de spanning. Hierdoor is de droogtijd ongelijkmatig, waardoor de kwaliteit van de producten afneemt. Je moet de vermogen van de lamp afstemmen op de hoeveelheid stroom die de draden kunnen verwerken. Ik raad altijd aan om draden van groter formaat te gebruiken. Hierdoor wordt de draad zelf niet te heet, waardoor de verbindingspunten niet broos worden.
Ruimtebesparing
Ruimte is altijd een groot probleem in halfgeleiderfabrieken. Teflon helpt hierbij, want de wanden zijn dun. Je kunt de draden gemakkelijk buigen in nauwe ruimtes, zonder dat de geleiders beschadigen. Hierdoor blijft het apparaat compact, terwijl je toch voldoet aan de strenge milieunormen die vereist zijn in een moderne fabriek.