Warum IR-Härtung die beste Lösung für bleifreie Halbleiter ist
Beim Bau von Biosensoren muss man vorsichtig vorgehen. Man benötigt genügend Wärme, um die Klebstoffe zu härten und die Oberflächen vorzubereiten – doch schon ein kleiner Fehler kann dazu führen, dass die biologischen Reagenzien zerstört werden.
Lange Zeit haben wir konventionelle Öfen verwendet. Doch ehrlich gesagt: Es ist Verschwendung, eine ganze Raumluftmenge zu erhitzen. Der Prozess ist langsam, energieintensiv – und außerdem lockt man damit Staubpartikel an, die sich auf der Unterlage ablagern können.
Daher kommen IR-Lampen ins Spiel. Anstelle der Erwärmung der Luft strahlen sie Energie direkt in das Material ab. Das ist eine völlig andere Methode.
Kürzung der Wartezeit
Wenn man die energetischen Aspekte betrachtet, ist IR-Härtung eine echte Verbesserung für die Umwelt – schließlich muss man keinen ganzen Raum erhitzen, nur um eine Wafer zu bearbeiten. Wir verwenden Kurzwellensender, die genau dort Energie abgeben, wo die Resin-Ebene Energie aufnehmen muss. Das Ergebnis? Die Aufwärmzeit reduziert sich von Stunden auf Sekunden. Zudem nimmt die Ausrüstung weniger Platz ein – und die Stromkosten bleiben im Rahmen.
Umgang mit dem Wechsel auf bleifreies Löten
Der Wechsel auf bleifreies Löten hat die Situation komplizierter gemacht. Jetzt sind höhere Temperaturen erforderlich, um die Arbeit zu erledigen. Mit IR-Lampen kann man diese hohen Temperaturen schnell erreichen, ohne den gesamten Raum in eine Sauna zu verwandeln. Da man die Spannung anpassen kann, um die Intensität zu steuern, muss man sich keine Sorgen wegen „Überhitzung“ machen. Keine mehr verdrehten Unterlagen oder zerstörten Bio-Schichten durch zu lange Betriebszeiten des Ofens.
Ein paar Dinge, auf die man achten muss
Es ist zwar nicht alles perfekt – IR-Härtung erzeugt nämlich eine hohe Wärmestärke. Wenn man die Kühl- und Belüftungsanlagen nicht richtig einstellt, kann die Wärme in den Maschinenrahmen eindringen. Dann beginnen die Kalibrierungen der Sensoren durcheinanderzugehen – und man muss mühsam versuchen, das Problem zu beheben.
Außerdem muss man sicherstellen, dass die Unterlage und die Lampe miteinander übereinstimmen – das bedeutet, dass die Emittivität sowie die Wellenlänge übereinstimmen müssen. Andernfalls spielt es keine Rolle, wie viel Energie man in die Lampe leitet – die Oberfläche wird trotzdem nicht gehärtet.
Wenn alles richtig eingestellt ist, funktioniert der gesamte Prozess reibungslos.