Warum wir die Infrarotbehandlung für die Verarbeitung bleifreier Verpackungen verwenden
Beim Umgang mit der Verpackung intelligenter Sensoren muss man sehr vorsichtig sein. Man braucht genügend Wärme, um die Klebstoffe zu härten und die Chips an ihrem Platz zu fixieren – doch wenn man zu viel Wärme verwendet, wird das Silizium zerstört. Deshalb nutzen wir die Infrarotbehandlung.
Im Gegensatz zu den großen Konvektionsöfen, die versuchen, jeden Kubikzentimeter Luft zu erwärmen, arbeitet die Infrarotbehandlung durch Strahlung. Dabei wird die Luft überhaupt nicht berührt – die Wärme trifft direkt auf das Substrat sowie das Verpackungsmaterial. Das ist eine viel effektivere Methode.
Herkömmliche Öfen sind langsam – man muss praktisch darauf warten, bis die Luft im Ofen heiß wird. Das führt zu einem enormen Energieverbrauch. Infrarottöpfe hingegen senden elektromagnetische Wellen aus, die direkt in das Verpackungsmaterial eindringen und dort Wärme erzeugen. Das ist besonders wichtig bei der Verarbeitung bleifreier Materialien – diese haben schließlich höhere Schmelzpunkte und nur einen sehr kurzen Zeitraum, in dem sie gut verarbeitet werden können. Wenn man nicht schnell genug vorgeht, entstehen „kalte Verbindungen“ oder das Board wird beschädigt. Mit Infrarotbehandlung erreicht man die gewünschte Temperatur fast sofort.
Außerdem ist diese Methode besser für den Planeten – und auch für die Stromrechnung. Da die Wärmeübertragung direkter stattfindet, erwärmt sich das System innerhalb von Sekunden. Man muss nicht mehr stundenlang warten, bis der Ofen bereit ist. Zudem können man die ozongenerierenden Heizer sowie die schädlichen Lösungsmittel weglassen. Dadurch bleibt die Luft in dem Reinraum sauber – was perfekt zur „grünen“ Philosophie in der Halbleiterindustrie passt.
Aber Achtung: Infrarot ist kein „Wundermittel“. Man muss vorsichtig sein – man kann nicht einfach irgendeine Lampe auf irgendein Harz anwenden. Man muss die Wellenlänge der Lampe so wählen, dass sie zum Wärmestoff des Harzes passt. Wenn man das falsch macht, verbrennt die Oberfläche, während der Rest noch feucht ist.
Auch die Geschwindigkeit des Transportbands ist entscheidend. Wenn ein Board einige Sekunden länger unter der Hochleistungs-Lampe bleibt, verformt sich das gesamte Substrat. Es bedarf etwas Anpassung der thermischen Parameter, aber sobald das richtig gemacht ist, ist das die einzige Möglichkeit, sicherzustellen, dass die Bauteile jedes Mal perfekt werden.