Neden kurşunsuz çipler için kızılötesi kurutma yöntemini kullanıyoruz?
Yarı iletken sektörü, “kurşunsuz” ve çevre dostu standartlara doğru hızla ilerliyor. Bu doğru bir adım; ancak bu durum, üretim sürecini biraz daha zorlaştırıyor. Uzun süre boyunca konveksiyon fırınlarından yararlandık. Ama dürüst olmak gerekirse, devasa bir hava kutusunu ısıtmak oldukça yavaş bir süreçtir ve enerji israfıdır. Bu yüzden kızılötesi kurutma yöntemine geçtik. Kızılötesi ışınlar, havayı ısıtmak yerine enerjiyi doğrudan wafer yüzeyine gönderir. Kimyasal çözücülere veya ağır malzemelere gerek yoktur; sadece temiz ve doğrudan ısı kullanılır.
Nasıl çalışır?
Bunu, soğuk bir günde güneşin cildinize vurması gibi düşünün. Isıyı hissetmek için tüm atmosferin ısınmasına gerek yok; fotonlar doğrudan size ulaşır. Kızılötesi ışınlar da aynısını yapar. Wafer’ı hedef alarak, tüm odanın ısınmasına gerek kalmaz. Ayrıca, wafer’e hiçbir şey temas etmediği için mekanik kirliliklerden endişelenmenize gerek yoktur. Yani her şey daha temiz olur.
Mesafe ve ısı arasındaki denge
İşin zor kısmı burada. Kızılötesi lamba ile wafer arasındaki mesafe çok önemlidir. Lambaları too yakından yerleştirirseniz, wafer’in kenarları yanabilir. Çok uzakta yerleştirirseniz, kurutma süresi uzar ve verimlilik düşer. Kimse bunu istemez. Genellikle, ısının yoğun ancak eşit olduğu bir noktayı hedefleriz. Yüksek wattajlı kısa dalga lambalar kullanmayı tercih ederiz; çünkü bunlar ısıyı çok hızlı bir şekilde artırır. Ancak kalibrasyonda dikkatli olmak gerekir. Ayrıca, waferler ısındığında hafifçe genişlediğinden, biraz boşluk bırakmak gerekiyor.
Gerçek dünyadaki dezavantajlar
Kızılötesi yöntemi bir sihir değildir; bazı dezavantajları vardır. Kızılötesi ışınlar doğrudan görüş hattı üzerinden çalıştığı için, wafer taşıyıcıları veya kelepçeler gibi engeller “gölge” oluşturur. Bu da soğuk bölgelerin oluşmasına neden olur. Bunu düzeltmek için lamba dizilerini ayarlamak ve reflektörler eklemek gerekiyor ki wafer’in kenarları da merkezi kadar iyi ısısın. Ayrıca soğutma sistemine de dikkat etmek gerekir; çünkü ısı çok hızlı yayılır. Eğer soğutmayı doğru yapmazsanız, sorunlar ortaya çıkar.