Warum wir auf die Infrarot-Trocknung für die Trocknung von Halbleitern umgestiegen sind
Der Umstieg auf bleifreie Materialien in der Halbleiterproduktion ist nicht so einfach, wie nur den Lötstoff auszutauschen. Tatsächlich muss man dabei neu überlegen, wie man mit Wärme umgeht.
Lange Zeit wurden dazu konventionelle Ofen verwendet. Doch das Problem ist folgendes: Man heizt im Grunde einen ganzen Raum voller Luft auf, nur um ein winziges Bauteil zu trocknen. Das ist eine Verschwendung von Energie – und außerdem kann dadurch Staub sowie andere Verunreinigungen überallhin gelangen.
Deshalb haben wir auf die Infrarot-Trocknung umgestellt. Anstatt die Luft zu erhitzen, wird direkt das Substrat beheizt.
Direkte Hitze statt heiße Luft
Stellen Sie sich vor, Sie stehen in einer Sauna – oder spüren die Sonne auf Ihrer Haut. Bei der Infrarot-Trocknung werden elektromagnetische Strahlen verwendet, um die Moleküle in der Beschichtung oder dem Klebstoff in Bewegung zu setzen. Das geschieht fast sofort. Man muss nicht warten, bis die Luft warm wird – dadurch sinken die Aufwärmzeiten erheblich. Zudem muss man keine drei Stunden damit verbringen, die Metallwände eines riesigen Behälters zu erhitzen. Ihre Energiekosten werden es Ihnen danken.
Umgang mit den „grünen“ Anforderungen
Bleifreie Materialien sind anspruchsvoll – sie benötigen in der Regel höhere Temperaturen, um richtig zu trocknen. Wenn man versucht, einen konventionellen Ofen auf diese Temperatur zu bringen, entstehen Probleme: Das Board kann verbogen werden oder seine Ränder können beschädigt werden. Bei der Infrarot-Trocknung kann man hingegen die Wärme gezielt kontrollieren. Die Wellenlänge wird so eingestellt, dass sie zur jeweiligen Kunststoffart passt.
Das Ergebnis: Der Kern erhält genau die benötigte Wärme, während die umliegenden Komponenten unbeschädigt bleiben. Keine Überhitzung, keine seltsamen Chemikalien in der Luft – einfach ein sauberer, trockener Prozess.
Die Herausforderung (denn es gibt immer eine)
Eine schnelle Trocknung ist zwar toll – doch wenn man nicht vorsichtig ist, kann die hohe Wärmedichte dazu führen, dass die Oberfläche zu schnell trocknet und Lösungsmittel darunter eingeschlossen werden. Dadurch entstehen Blasen oder das Material blättert ab.
Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem: Wenn der Transportmechanismus zu langsam arbeitet, verbrennt das Substrat. Wenn er zu schnell arbeitet, trocknet das Material nicht ausreichend. Um das zu vermeiden, verwenden wir hochpräzise Thermoelemente, um die Oberflächentemperatur in Echtzeit zu überwachen. Das ist eine einfache Rückkopplungsschleife, die verhindert, dass die Temperatur zu hoch wird. In einer Branche, in der bereits ein Bruchteil eines Millimeters wichtig ist, ist eine solche Kontrolle entscheidend.