
为何我们要在芯片制造中采用红外固化技术
说实话,传统的对流式烤箱效率极低。它们加热速度慢,而且依赖有害的化学物质来达到加热效果。实际上,它们只是让空气变热而已。我们正在放弃这种传统方式,转而使用红外固化技术。
最大的区别在于:红外技术无需通过空气来传递热量,而是直接作用于材料本身。正因如此,它被视为实现无铅化、更环保加工方式的最佳方案。
减少能量浪费
想想传统的强制风冷式烤箱吧——为了让房间内的空气变热,我们需要投入大量能源。这显然是一种浪费。
而使用红外技术时,我们可以利用传感器和发射器将电磁波直接照射到芯片表面。由于我们直接针对芯片进行加热,因此无需使用那些含有铅等有害物质的催化剂。这样一来,设备的能耗就会大大降低,整个系统也更加环保。
应对无铅材料的挑战
如果使用无铅焊料或聚合物,那么就需要精确控制加热过程。如果加热速度太慢,就会导致金属间化合物的形成,进而使焊接点损坏。
红外技术则能在几秒钟内就将温度控制在理想范围内。不过,不能简单地“设置好参数后就不管了”。我们必须使用高精度的传感器来实时监测芯片的温度。这是一个闭环控制系统,可以避免芯片过热。如果传感器出现故障或精度不足,就会导致芯片变形。因此,必须使用高精度的测温仪来确保温度控制在±1℃的范围内。虽然要求很高,但这是唯一可行的方法。
当前的局限性
虽然红外技术效率很高,但它并非万能的。最大的问题就是“边缘效应”——由于芯片是圆形的,其边缘部分会比中心部分更快地吸收热量。这确实很麻烦。
为了解决这个问题,我们需要调整发射器阵列或使用特殊的反射器来平衡热量分布。如果不这样做,芯片的各处就会出现不均匀的固化现象,这显然是不可取的。