
为何我们放弃传统对流式烤箱,转而使用红外固化技术
如果您曾经在半导体洁净室工作过,那么您一定知道传统对流式烤箱的缺点:它们体积庞大、加热速度慢,而且为了烘干几块晶圆,不得不让整个房间都保持高温状态。这无疑是一种浪费。
正因如此,我们选择了红外固化技术。与对流式烤箱不同,红外技术可以直接作用于被处理的材料表面。这种方式更高效、更环保,这也是为什么如今大多数“环保型”或无铅处理设备都能实现高效工作的原因。
其背后的物理学原理
想象一下传统对流式烤箱的工作方式:它只是通过空气来传递热量。但空气中含有各种颗粒物,要维持空气的高温状态需要消耗大量能量。而红外技术则不同,它利用电磁辐射直接将能量传递到光阻或粘合剂上。这样一来,加热时间就可以大大缩短。过去需要数小时才能完成的工序,现在只需几分钟即可完成。这样不仅节省了能源,还提高了工作效率。
应对无铅标准带来的挑战
这里有个难题:无铅焊料和粘合剂需要更高的温度才能固化。如果试图用热空气来实现这一目标,那将会耗费很长时间。更糟糕的是,还有可能损坏整个电路板。而使用红外技术的话,我们可以选择特定的波长——通常是短波或中波——让热量直接作用于需要固化的部位。这样就能获得所需的温度,同时不会损坏周围的组件。
在洁净室中的应用
红外加热器的体积很小,因此无需复杂的管道系统或高级过滤装置来维持洁净室的标准。不过,使用时仍需小心。因为红外辐射强度很高,如果传送带出现故障或传感器出现异常,那么材料可能会在几秒钟内被烧毁。因此,还需要有冷却系统,能够在晶圆离开固化区域后立即带走多余的热量,否则晶圆就可能会变形。
为确保安全,我们通常会使用闭环PID控制器,这样可以将表面温度控制在±2℃的范围内,从而避免出现意外情况。