Neden konveksiyon fırınlarını terk edip IR ile kurutma yöntemini kullanıyoruz?
Eğer bir yarı iletken temiz odasında zaman geçirdiyseniz, konveksiyon fırınlarının ne kadar verimsiz olduğunu biliyorsunuzdur. Bu fırınlar oldukça büyük ve yavaştır; ayrıca sadece birkaç wafer’i kurutmak için tüm odayı ısıtma eğilimindedirler. Bu da tam anlamıyla bir israf durumudur.
İşte bu yüzden IR ile kurutma yöntemine geçtik. IR teknolojisi, havayı ısıtmak yerine doğrudan yüzeye enerji iletimi sağlar. Bu yöntem daha temiz, daha hızlıdır ve günümüzde “çevre dostu” veya kurşunsuz sistemlerin işe yaramasının sebebidir.
Bunun fiziksel mekanizması
Konveksiyon fırınlarının nasıl çalıştığını düşünün. Sıcak hava dolaştırılır. Ancak hava parçacıklar taşır ve bu havayı sıcak tutmak çok fazla enerji gerektirir. IR ise farklıdır; elektromanyetik radyasyon kullanarak enerjiyi doğrudan fotoresist veya yapıştırıcıya aktarır. Sonuç olarak, kuruma süresi ciddi şekilde azalır. Saatler süren kuruma süreleri artık birkaç dakikaya inmiştir. Böylece hem enerji tasarrufu sağlanır hem de wafer’ler çok daha hızlı şekilde işlenir.
Kurşunsuz standartlarla başa çıkmak
İşin zor kısmı şudur: Kurşunsuz lehimler ve yapıştırıcılar, eski kurşunlu malzemelere kıyasla çok daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyar. Eğer bu yüksek sıcaklıklara ulaşmak için sıcak hava kullanmaya çalışırsanız, sonsuza kadar beklemek zorunda kalırsınız. Daha da kötüsü, tüm devreyi mahvetme riski vardır. IR teknolojisi sayesinde belirli dalga boylarını kullanarak enerjiyi doğrudan gerekli olan yere iletebiliriz. Böylece etrafındaki bileşenler zarar görmeksizin gerekli sıcaklık elde edilir.
Temiz odalarda kullanımı
IR ısıtıcılar oldukça küçüktür. ISO standardlarını korumak için devasa kanallar veya ağır filtreleme sistemlerine ihtiyaç yoktur. Ancak dikkatli olmak gerekir. IR ısıları oldukça yoğundur. Eğer taşıma bandında bir sorun olursa veya sensörler arızalanırsa, yüzeyler saniyeler içinde yanabilir. Ayrıca, wafer kuruma bölgesinden çıktığı anda bu ısının uzaklaştırılması gerekiyor; aksi takdirde yüzeylerde bükülme meydana gelir.
Gece rahat uyuyabilmek için genellikle kapalı döngülü PID kontrol cihazları kullanılır. Bu sayede yüzey sıcaklığı ±2°C aralığında tutulur ve tahmin yapmaya gerek kalmaz.