
为什么半导体工厂正在放弃传统烤箱,转而使用红外固化技术?
如果最近去过半导体工厂,你可能会注意到一个现象:那些体积庞大、结构复杂的对流式烤箱正在逐渐被淘汰。人们开始转向使用红外固化技术。为什么呢?因为为了烘干一小块硅片而加热整个房间,实在是一种浪费。而红外固化技术则可以直接作用于被处理的材料上。正因如此,如今“环保”或“无铅”等要求往往意味着需要使用红外固化技术。
其原理其实很简单。
以对流式烤箱为例:你需要先加热空气,再让空气加热炉壁,最终才能使芯片受热。为此,必须使用强大的风扇来保持空气流动,同时也会因为有大量能量通过炉壁散失而造成浪费。而红外固化技术则不同——它利用电磁辐射直接作用于光阻或胶粘剂上,因此处理速度更快。如果使用短波红外光,还可以让热量更深入地渗透到材料内部,这样就可以处理更厚的材料层,而不会损坏表面。
保持材料的纯净度(以及无铅化)
在使用无铅焊料和聚合物时,温度控制非常重要。一旦温度稍有偏差,就可能导致芯片变形或出现缺陷。这时,就需要采用闭环PID控制器来确保温度始终处于理想状态。此外,红外固化技术还更加清洁——无需使用溶剂,也不会产生臭氧或燃烧产生的污染物。它只是将电能转化为光子而已,非常简单。
不过,也有需要注意的地方。
你不能简单地拆掉传统烤箱,然后直接安装红外固化装置,就期望它能完美工作。因为红外固化的热量密度非常高,如果布局不当,就容易导致局部过热,从而损坏芯片。因此,必须精确控制焦点距离,并使用反射屏蔽装置,以避免机器框架被损坏。
最后一个建议:检查能耗情况。
使用红外固化技术通常可以降低30%到50%的能源消耗,这当然很好。但需要注意的是,电表必须能够承受灯具启动时的峰值电流。