Wie man den Prozess der Herstellung von leitfähigen Halbleitern ohne Blei tatsächlich zum Funktionieren bringt
Die Branche setzt sich stark für „grüne“ und bleifreie Standards ein. Das ist großartig – doch die alte Methode, bei der riesige Konvektionsöfen verwendet werden, ist wirklich lästig. Man heizt im Grunde einen ganzen Raum voller Luft auf, nur um etwas Wärme auf das Substrat zu übertragen. Das ist langsam, es geht viel Energie verloren – und es ist frustrierend.
Deshalb nutzen wir Infrarotstrahlung zur Trocknung. Anstatt die Luft zu erwärmen, wird die Energie direkt auf das Zielobjekt abgegeben. Das ist eine effektivere Methode.
Wie die Wärme wirklich wirkt
Man kann sich das so vorstellen: Es ist nicht notwendig, den gesamten Raum zu erhitzen. Die Infrarotstrahlung dringt direkt in die Schicht oder das Klebemittel auf dem Wafer ein. Dadurch beginnen die Moleküle zu schwingen – was wiederum die gewünschte chemische Reaktion auslöst.
Das Beste daran: Man muss auf Lösungsmittel verzichten, die VOCs freisetzen. Wenn man auf diese Chemikalien verzichtet, wird es viel einfacher, die strengen Umweltvorgaben bezüglich bleifreier Produktionsverfahren einzuhalten.
Anpassung der Leistung
Wir bauen diese Systeme so, dass sie bestimmte Wellenlängenbereiche abdecken – meist Kurz- oder Mittelwellen. So kann man die Leistung genau so einstellen, dass sie genau dem Bedarf des Materials entspricht.
Und es geht schnell – in Sekunden statt in Stunden. Dadurch reduziert sich auch der Platzbedarf für die Ausrüstung. Doch es gibt einen Haken: Da die Wärme so konzentriert ist, kann man das System nicht einfach so einstellen und ignorieren. Man muss die Kühlsysteme richtig einstellen. Wenn das Substrat eine niedrige Glasübergangstemperatur hat, kann zu viel Wärme dazu führen, dass das Substrat beschädigt wird. Es geht also darum, den richtigen Balancepunkt zwischen Leistung und Geschwindigkeit zu finden, damit das Substrat nicht beschädigt wird.
Die Vorteile im Alltag
Durch den Übergang auf Infrarotstrahlung muss man sich nicht mehr mit unpraktischen Heizelementen und lauten Gebläsen herumschlagen. Die Energiekosten pro Einheit sinken deutlich. Es gibt keine Verbrennungsprodukte, keine bleibasierten Stabilisatoren in den Heizern. Es handelt sich dabei um einen sauberen, trockenen Prozess. Man muss die Geräte nur anschließen, die Timer einstellen – und schon findet die Trocknung direkt an der Oberfläche statt. Es ist eine viel einfachere Methode, um umweltfreundlich zu trocknen, ohne die üblichen Probleme.