Warum wir auf die IR-Behandlung im Produktionsprozess umsteigen
Immer wenn ich die Energieverbrauche in den Trockenanlagen überprüfe, suche ich nach einer Lösung: Wie können wir den CO2-Fußabdruck verringern, ohne den Produktionsprozess zu verlangsamen?
Die meisten herkömmlichen Konvektionsöfen sind im Grunde genommen riesige Behälter, die große Mengen an Luft erhitzen. Das ist völlig sinnlos – man heizt die Luft nur deshalb, um die Wafer zu erwärmen. Die IR-Behandlung stellt diese Logik auf den Kopf: Statt den Raum zu erwärmen, wird die Energie direkt in das Substrat geleitet.
Es handelt sich dabei um eine andere Art von Wärme.
Wir verwenden Kurzwellen- und Mittelwellen-IR-Lampen, um genau die Absorptionsbänder des Lösungsmittels oder der Beschichtung anzusprechen. Es muss nicht gewartet werden, bis die Luft warm wird – die Photonen treffen sofort auf die Oberfläche der Wafer. Dadurch verkürzt sich die Trocknungszeit von Minuten auf Sekunden. Der Energieverbrauch sinkt, und der Produktionsprozess wird schneller. Das ist ein echter Vorteil.
Außerdem gibt es noch den „grünen“ Aspekt.
Der Drang nach bleifreien Materialien betrifft nicht nur das Lötmittel, sondern auch den gesamten thermischen Prozess. Bei langsamer Konvektion sind oft starke chemische Stabilisatoren oder bleihaltige Flussmittel erforderlich, damit der Prozess überhaupt funktioniert. IR ist anders: Es ist schnell und präzise. Wir können die Temperatur schnell anheben und wieder senken, bevor das Substrat beschädigt werden kann. Es entstehen keine giftigen Dämpfe, und keine überschüssige Wärme gelangt in den Reinraum und zwingt die Klimaanlage dazu, Überstunden zu machen.
Aber hier ist der Haken:
Man kann einfach keinen Heizer entfernen und stattdessen eine IR-Lampe einbauen. IR liefert eine enorme Menge an Wärmeenergie. Wenn die Geschwindigkeit des Transportbands etwas zu hoch ist oder die Leistung zu groß ist, können die Wafer beschädigt werden. Das wäre katastrophal.
Man braucht daher eine sehr präzise Rückkopplungsschleife. Der Pyrometer und die Stromversorgung müssen in Echtzeit miteinander kommunizieren, damit die Temperatur nicht zu hoch wird.
In letzter Zeit haben wir mit pulsierender IR-Beleuchtung die besten Ergebnisse erzielt. Dadurch bleibt die Wärmbelastung auf einem sehr niedrigen Niveau. Es ist wirklich die einfachste Methode, um die globalen ESG-Ziele zu erreichen, ohne den Ertrag zu beeinträchtigen.