Przestań czekać na działanie pieca – dlaczego podgrzewanie infraczerwone jest lepsze w procesach półprzewodnikowych
Jeśli nadal używasz powietrza sprężonego do obróbki półprzewodników, w istocie płacisz „podatek od czasu” każdego dnia.
Zastanów się, jak działa powietrze sprężone: najpierw nagrzewasz powietrze, a potem masz nadzieję, że to ono nagrzeje płytkę półprzewodnikową. To skomplikowany proces – istnieje opóźnienie w przekazywaniu ciepła. To tak, jakbyś próbował ogrzać pokój za pomocą grzejnika znajdującego się po drugiej stronie korytarza.
Podgrzewanie infraczerwone eliminuje ten problem – wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, aby bezpośrednio dostarczyć energię do substratu. Nie trzeba czekać, aż powietrze „dogoni” temperaturę substratu.
Różnica w szybkości jest ogromna. Przy użyciu gorącego powietrza musisz zmagać się z oporem cieplnym. Zmiana temperatury dużego obszaru powietrza zajmuje wiele czasu – zwykle minuty. Ale lampy infraczerwone mogą osiągnąć pożądaną temperaturę w ciągu sekund.
To właśnie tutaj pokazuje swoją siłę szybka obróbka termiczna (RTP). Jeśli proces wymaga wzrostu temperatury o 100°C na sekundę, konwekcja po prostu nie nadąża. To fizycznie niemożliwe. Infraczerwieństwo to rozwiązanie natychmiastowe.
Ale jest jeden problem: gdy wszystko dzieje się tak szybko, trzeba być ostrożnym. Ponieważ infraczerwieństwo ma tak silny wpływ na temperaturę, łatwo przekroczyć założoną wartość. Tutaj nie można polegać na „dostatecznie bliskiej” temperaturze. Potrzebne są termopary wysokiej jakości – zwykle typu K lub platyna-rhodium – i muszą znajdować się bezpośrednio przy powierzchni płytki.
Czujniki muszą być lekkie. Jeśli są zbyt duże, powodują dodatkowe opóźnienia. Zanim sterownik zdąży zareagować na wzrost temperatury, płytka może zostać uszkodzona.
Ale to nie jest cała historia… Istnieją też kompromisy. Podgrzewanie infraczerwone jest skierowane w określonym kierunku. Choć powietrze sprężone naturalnie rozpraszają ciepło w całej komorze, infraczerwieństwo może powodować „gorące punkty”, jeśli układ lamp nie jest dobrze zaprojektowany. Trzeba więc dokładnie planować rozkład ciepła.
A jeszcze jest kwestia obciążenia cieplnego. Lampy infraczerwone o dużej mocy wytwarzają ogromną ilość energii. Jeśli system chłodzenia nie będzie wystarczająco skuteczny, twoja elektronika zostanie uszkodzona.
Mimo to dla tych, którzy chcą przetwarzać większą liczbę płytek, to rozwiązanie jest oczywiste. Przekształcasz 20-minutowy proces w zaledwie 30-sekundowy.