Warum wir auf Infrarot statt auf heiße Luft setzen
Wenn Sie immer noch heiße Luft zur Verarbeitung von Halbleitern verwenden, spielen Sie im Grunde ein Wartespiel.
Denken Sie daran: Heiße Luft basiert auf Konvektion. Man erwärmt die Luft – und hofft anschließend, dass diese Luft den zu bearbeitenden Teil ebenfalls erwärmt. Das ist jedoch langsam. Es entsteht eine nervige Verzögerung, während man einfach nur dasteht und darauf wartet, dass die Wärme übertragen wird.
Infrarot hingegen funktioniert anders. Es eliminiert den Zwischenmann. Anstelle dazu, den Raum zu erwärmen, werden elektromagnetische Wellen direkt in das Material geschickt. Das ist direkter und schneller.
Die Zeit spielt eine entscheidende Rolle
In einer Reinraumumgebung ist Zeit alles. Jede Sekunde, die man damit verbringt, darauf zu warten, bis sich der Raum stabilisiert hat, bedeutet finanzielle Verluste.
Mit heißer Luft ist das Erwärmen des Materials sehr zeitaufwendig. Mit Infrarot hingegen erreicht man die Zieltemperatur bereits in Sekundenschnelle. Man muss nicht warten, bis die Luft „mitkommt“. Dadurch können die Prozesse schneller ablaufen – und die Maschinen können kleiner sein, da keine riesigen Reservoire für heiße Luft benötigt werden.
Die technischen Details
Wir legen einfach nicht einfach nur Lampen in eine Box. Wir bauen die Gehäuse aus hochwertigem Edelstahl. Doch das Entscheidende ist die Geometrie der Konstruktion. Wir wählen solches Metall aus, das die Infrarotwellen wieder auf das zu bearbeitende Teil zurückwirft. So bleibt die Wärme dort, wo sie hingehört – auf dem Teil selbst – anstatt in das Chassis abzustrahlen.
Doch hier kommt das Problem: Physik. Edelstahl und Quarzlampen dehnen sich bei Erwärmung nicht im gleichen Maße aus. Wenn man die Lampen zu fest befestigt, können sie während eines schnellen Temperaturwechsels zerbrechen. Das ist ein Albtraum.
Um das zu verhindern, bauen wir in den Befestigungssystemen „Puffer“ ein. Dadurch haben die Materialien genug Freiraum, sodass nichts zerbricht.
Die Nachteile
Infrarot ist schließlich kein Zauberstab. Es hat auch seine Nachteile. Der größte von ihnen ist die „Sichtlinie“. Da es sich um Strahlungswärme handelt, erhält ein Teil des Bauteils keine Energie, wenn er verdeckt oder im Schatten liegt. Er bleibt kalt, während der Rest des Bauteils heiß wird.
Um das zu beheben, reicht es nicht aus, einfach eine Lampe einzubauen. Man muss sorgfältig auf die Winkel achten. Wir verwenden meist mehrere Lampen, damit die Wärme jeden Winkel des Wafer erreicht. Das erfordert etwas mehr Planung – doch die Geschwindigkeit, die man dadurch erreicht, lohnt sich.