Warum wir auf Infrarot-Härtung in der Fertigung umsteigen
Wenn man die Ausrüstung in einem Reinraum für eine moderne Produktionslinie aufwertet, muss man oft ein schwieriges Gleichgewicht finden. Man muss die Anforderungen bezüglich „bleifreier“ und „umweltfreundlicher“ Verfahren erfüllen – doch gleichzeitig darf die Produktivität nicht leiden.
Die meisten Menschen beginnen mit Konvektionsöfen. Doch das Problem ist: Solche Öfen erwärmen nur die Luft. Das ist langsam, es wird viel Energie verschwendet – außerdem muss man ständig befürchten, dass Partikel aus der Luft auf die Wafer gelangen.
Deshalb nutzen wir Infrarot-Härtung. Anstatt den gesamten Raum zu erwärmen, wird die Energie direkt auf das Substrat abgegeben. Dadurch wird der Vermittler – also die Luft – überflüssig.
Statt darauf zu warten, dass ein riesiger Metallkasten sich aufheizt, zielen die Infrarotemitter direkt auf die Bereiche des Fotolacks oder Klebstoffs, die tatsächlich Wärme benötigen. Das geht sehr schnell. Man muss nicht gegen die thermische Masse eines großen Ofens kämpfen – dadurch sinkt auch die Energiekosten pro Wafer.
Außerdem gibt es noch den Aspekt der Umweltfreundlichkeit. Bleifreie Lötstoffe benötigen eine bestimmte Temperatur – sonst fließen sie nicht richtig. Mit Infrarot kann man die Wellenlänge anpassen, sodass sie zur Chemie des Materials passt. Das ist wie der Unterschied zwischen einem Vorschlaghammer und einem Skalpell: So wird die Härtung im Zentrum perfekt durchgeführt, ohne dass die Ränder der Wafer beschädigt werden.
Da es sich um eine kontaktlose Methode handelt, entstehen keine Verbrennungsgase oder VOCs. Dadurch bleibt die ISO-Zertifizierung auf dem gewünschten Niveau.
Aber Achtung: Es handelt sich dabei nicht um ein Wundermittel. Man kann einfach keinen Konvektionsofen entfernen, stattdessen Infrarotleuchten einbauen und damit alles lösen.
Infrarotstrahlung ist Richtungsabhängig. Wenn die Teile seltsame Formen haben oder tiefe Vertiefungen aufweisen, entstehen „Schattenbereiche“, in denen das Licht nicht hinkommt. Um das zu beheben, muss man mehrere Leuchten verwenden oder Reflektoren nutzen, um die Wärme in diese Bereiche zu leiten.
Und noch ein Tipp: Überprüfen Sie die Stromverbrauch. Hochintensive Infrarotquellen verbrauchen viel Strom. Wenn die elektrische Infrastruktur in der Fertigung alt ist, werden die Schalter ständig ausschlagen.