Perché il riscaldamento a raggi infrarossi in condizioni di vuoto è la soluzione ideale per i semiconduttori senza piombo
Quando si parla di prodotti “senza piombo” o “ecologici” nell’industria dei semiconduttori, di solito ci si concentra sulla chimica utilizzata. Ma chi ha davvero esperienza sul campo sa che il vero problema è il calore.
I forni tradizionali a convezione sono molto inefficienti: richiedono troppe energie per riscaldare grandi quantità d’aria. Inoltre, l’aria rappresenta semplicemente un veicolo per polveri e particelle che finiscono sui wafer. Abbiamo deciso di eliminare questo problema, utilizzando quindi riscaldatori a raggi infrarossi in condizioni di vuoto.
Eliminazione del “mediatore”
In una camera a vuoto non c’è aria che possa trasmettere il calore: né conduzione, né convezione. Solo radiazione pura. Le lampade a raggi infrarossi emettono onde elettromagnetiche che penetrano direttamente nel materiale da riscaldare. Non c’è bisogno di aspettare che un elemento riscaldante riscaldi l’aria, che poi riscalda il componente. È veloce… davvero veloce. I tempi di lavorazione diminuiscono, poiché l’energia non deve far fronte a uno strato d’aria prima di poter svolgere il proprio compito.
Respetto delle specifiche richieste
I materiali senza piombo sono molto esigenti: se si supera di poco la temperatura ottimale, si rischia ossidazione o deformazione dei componenti. È una situazione stressante. Noi risolviamo questo problema regolando la lunghezza d’onda dei raggi infrarossi in modo che corrisponda esattamente a quelle necessarie per l’assorbimento dell’energia dal materiale. È come una serratura e una chiave: così non si rischia di superare la temperatura desiderata. Inoltre, essendo in condizioni di vuoto, non è necessario utilizzare solventi chimici o stabilizzanti. È un processo pulito e semplice, senza problemi né stress.
I problemi tecnici
Non tutto è semplice… I dispositivi a raggi infrarossi ad alta intensità generano molto calore. Se i sistemi di raffreddamento non sono adeguati, si rischiano danni gravi. Se il sistema di raffreddamento fallisce, quel calore può danneggiare i componenti interni della camera a vuoto. Non basta semplicemente collegare questi dispositivi e sperare nel meglio: è necessario assicurarsi che il sistema riesca effettivamente a dissipare quel calore.
Per mantenere le cose sotto controllo, consigliamo l’uso di un controllore PID a circuito chiuso, dotato di pirometri. Questo permette di mantenere la superficie dei wafer entro un intervallo di ±1°C, così da poter dormire tranquilli, sapendo che i propri prodotti non verranno rovinati.