Warum Infrarot-Trocknung die beste Lösung für den metallfreien Trocknungsprozess ist
Wenn man die Ausrüstung in Reinräumen aufrüsten will, scheint es oft so, als müsse man einfach nur das Kästchen „metallfrei“ oder „umweltfreundlich“ ankreuzen. Doch es geht dabei um viel mehr. Es geht darum, diese schädlichen VOCs loszuwerden und zu verhindern, dass der Trocknungsprozess zu viel Energie verbraucht.
Dafür kommt die Infrarot-Trocknung ins Spiel. Anstelle von großen Konvektionsöfen, die einfach nur heiße Luft und Chemikalien im Raum verbreiten, wird hier Licht verwendet.
Wie es eigentlich funktioniert
Stellen Sie sich vor: Bei heißen Luftöfen muss zunächst die gesamte Raumluft aufgeheizt werden, bevor die zu trocknenden Teile davon betroffen sind. Das ist langsam und ressourcenschlüssig.
Bei der Infrarot-Trocknung ist das anders. Die Energie wird über elektromagnetische Strahlung übertragen. Sie gelangt direkt in das Substrat oder die Photoresist-Schicht. Die Luft drumherum bleibt dabei relativ kühl.
Da man nicht gegen die Raumluft ankämpfen muss, sind keine riesigen, lärmenden Belüftungssysteme notwendig. Die gewünschte Trocknungstemperatur wird quasi sofort erreicht – das ist wirklich schnell. Und das ändert alles bezüglich der Trocknungszeiten.
Die richtigen Parameter für einen metallfreien Prozess
Früher mussten wir auf bleihaltige Stabilisatoren oder aggressive Lösungsmittel zurückgreifen, um die Teile bei niedrigeren Temperaturen gleichmäßig zu trocknen. Das ist natürlich nicht gut für den Planeten – noch weniger für die Menschen in der Fabrik.
Mit Infrarot-Trocknung können wir die Temperatur sehr schnell auf den genau benötigten Wert bringen. Das ist der Schlüssel dazu, dass metallfreie Lötmaterialien und grüne Harze richtig haften können. Sie haben spezielle Anforderungen an ihre thermischen Bedingungen – und Infrarot liefert ihnen genau das, was sie brauchen.
Das Tolle daran: Wir können die Wellenlänge so einstellen, dass sie auf bestimmte Absorptionsbänder abgestimmt ist. Es ist wie bei einem Laser – die Chemikalien werden vollständig getrocknet, ohne dass die Wafer beschädigt werden.
Die Einschränkungen (denn es gibt immer welche)
Ich werde Ihnen nicht weismachen, dass es sich dabei um eine einfache Lösung handelt. Infrarot-Trocknung ist zwar leistungsfähig, aber sie kann auch schwierig in der Anwendung sein.
Da die Wärmeintensität sehr hoch ist, kann bereits ein kleiner Fehler in der Geschwindigkeit des Transportbands oder in der Entfernung der Lampe dazu führen, dass die Wafer beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem. Man muss daher besonders sorgfältig mit den PID-Reglern und Sensoren umgehen, damit man nicht über das Ziel hinausschießt.
Aber wenn alles richtig eingestellt ist, sinken die Energiekosten, die gefährlichen Dämpfe verschwinden – und man ersetzt einen großen, veralteten Trocknungstunnel durch etwas viel Effizienteres.