
为什么我们要放弃对流式加热,转而使用红外加热技术?
说实话,对流式烤箱已经过时了。长期以来,它们一直被用于半导体制造过程中的干燥和固化处理,但情况正在发生变化。现在,我们更倾向于使用红外技术。这不仅仅是为了环保或符合无铅标准,更是为了获得更好的处理效果。
热空气加热的弊端
想想传统烤箱的工作原理吧:在晶圆开始升温之前,必须先加热整个炉腔内的空气——也就是每一立方英寸的空气。这无疑是一种能源浪费。
而红外技术则不同。它不需要加热空气,而是通过电磁辐射直接将能量传递到被处理的物体上。这样就可以直接作用于光阻层或焊膏,而不必浪费大量电能来加热整个金属箱体。
无铅焊接的难题
如果使用无铅焊料,你会知道这其实很麻烦。因为这类合金需要更高的温度才能熔化,远远高于传统的含铅焊料。
使用对流式加热时,温度上升的速度很慢,而这种缓慢的升温过程正是问题所在——它会导致元件氧化,甚至损坏脆弱的电路结构。
而红外灯则可以解决这个问题,因为它能迅速提升温度,然后又很快降下来。这样就能避免那些可能破坏半导体结构的“热冲击”现象。它的精度非常高,而且不会造成任何污染。
当然,也有缺点
虽然使用红外技术可以降低能耗,因为只有在灯启动时才会消耗电能,不会让巨大的加热器一直处于工作状态。
但是,红外技术有个问题:它只能直线照射。如果元件的形状比较复杂,那么就会出现阴影现象。你不能简单地用红外灯替换掉对流式烤箱,还以为问题解决了。你还需要仔细考虑如何放置红外灯以及选择合适的波长。如果处理不当,可能会导致表面烧毁,而底部却仍然保持低温。
另外,还要注意冷却系统。由于温度上升得非常快,如果冷却系统不够强大,就可能导致晶圆变形。虽然红外技术很有效,但必须正确设置才能发挥其作用。