
为何我们要转向红外线技术来制造无铅半导体
半导体行业终于开始做出改变。我们正在摆脱那些依赖化学物质且效率低下的干燥工艺,以及含铅的制造流程。这时,红外线固化技术便派上了用场。对于那些希望实现“绿色生产”的企业来说,红外线固化技术无疑是最佳选择,因为它无需使用挥发性溶剂,同时也能减少洁净室所需的能耗。
红外线加热的原理
想象一下普通的对流式烤箱:它先加热空气,再让空气去加热工件。这种方式效率低下且浪费能源。 而红外线则不同。它利用电磁辐射直接将能量传递到晶圆表面。这样一来,就不必浪费大量电能来加热充满空气的金属箱了,而是直接作用于晶圆本身。 这就使得加热速度大大加快。当处理的是对温度要求极高的光刻胶或无铅焊料时,速度就显得尤为重要。
“恰到好处的距离”
不过,对于工程师来说,这里有个难题:必须找到红外线灯与晶圆之间的最佳距离。 如果距离过近,就会出现局部过热现象,导致晶圆变形。这显然不是好事。 而如果距离过远,热量传递效果就会变差,生产效率也会下降。因此,需要根据波长来调整这个距离。短波适用于表面固化,而中波则能深入晶圆内部。实际上,就是要平衡红外线灯的强度与晶圆的热容量。虽然高强度的红外线灯能加快加热速度,但需要精确的PID控制系统,以避免温度过高而损坏晶圆。
局限性(因为总会有局限性)
虽然使用红外线技术可以大大节省晶圆加工过程中的能耗,但热量会被转移到别的地方——也就是冷却系统上。由于这些红外线灯能在短时间内产生大量热量,因此设备的散热系统必须能够承受这样的负荷。如果风扇或水冷系统无法满足要求,那么红外线灯的电极就会因为过热而很快损坏。 这其实是一种权衡。虽然可以在加工过程中节省能源,但需要投入更多精力来管理设备周围的温度。不过,为了摆脱铅和化学物质的影响,这样的代价还是值得付出的。