Zorg dat de hitte op de juiste plek terechtkomt
De meeste infraroodverwarmingssystemen zijn gewoon… onhandig in gebruik. Ze verspreiden energie overal heen. Wanneer je aan het verpakken van sensoren werkt – vooral op niveau van de wafer – wil je niet dat de behuizing van de machine al die hitte opneemt. De hitte moet juist op het silicium terechtkomen. Punt uit.
Daarom gebruiken we reflectoren die bedekt zijn met goud. Het is een manier om energieverspilling te voorkomen en de energie juist te richten.
Waarom goud?
Het klinkt luxueus, maar het is eigenlijk gewoon praktisch. Goud is uitstekend in het terugkaatsen van infrarode stralen. Door een laagje goud op de reflector te gebruiken, voorkomen we dat het systeem de hitte opneemt die het juist moet leveren.
In plaats van een brede, verspreide hittebron, krijg je een geconcentreerde straal. Het beste van alles? Er komt veel meer hitte op de wafer terecht, zonder dat je de stroomsterkte hoeft te verhogen. Hierdoor wordt een ‘dom’ apparaat omgevormd tot een precisie-instrument.
Het probleem van ‘hot spots’
Hier zit het probleem: wanneer je de energie zo geconcentreerd richt, wordt het erg intens. Als de gouden laag niet evenmatig is of als de geometrie iets niet klopt, ontstaan er ‘hot spots’. En in deze branche zijn ‘hot spots’ een nachtmerrie. Ze kunnen de wafer beschadigen of het verpakken van de sensor volledig verwoesten.
We besteden veel tijd aan het kalibreren van het focuspunt. We zorgen ervoor dat de energie gelijkmatig over het hele oppervlak wordt verdeeld, zodat je geen risico loopt dat één hoek van de wafer te heet wordt.
De afwegingen
Niets is perfect. Goud is uitstekend, maar het kan gevoelig reageren op externe factoren. Als de zuiverruimte niet goed gecontroleerd wordt of als iemand de verkeerde schoonmaakmiddelen gebruikt, kan de gouden laag loskomen of oxideren. Je moet afwegen tussen de verbeterde efficiëntie en de moeite die het kost om de oppervlakken schoon te houden.
Omdat we meer hitte in een kleinere ruimte willen plaatsen, moeten de koelingsapparaten in staat zijn om deze hitte aan te kunnen. Als ze de thermische belasting aan de randen van de wafer niet aankunnen, zal het substraat oververhit raken.
Een laatste tip: zorg ervoor dat je stroombron betrouwbaar is. Elke kleine schommeling in de spanning of frequentie kan de golflengte van het infrarode licht direct veranderen, waardoor de temperatuur van het proces in de war raakt.