Die Uhr anhalten: Warum IR-Härtung besser ist als heiße Luft in den Fertigungsanlagen
Lassen Sie uns über die Verwendung von heißer Luft sprechen. Das ist die alte Methode. Man erhitzt die Luft – in der Hoffnung, dass diese Luft anschließend das zu behandelnde Material erwärmt. In einer Halbleiterfertigung ist das jedoch ein Albtraum. Luft ist im Grunde genommen ein Isolator – sie stört nur. Man muss ewig warten, bis alles warm wird, und außerdem nehmen die Öfen viel Platz ein.
Warum IR-Härtung tatsächlich funktioniert
Wir verwenden zertifizierte Infrarotlampen – denn sie umgehen den „Mittelsmann“. Anstatt darauf zu warten, dass eine Lufterwärmung stattfindet, senden die IR-Lampen elektromagnetische Strahlung direkt in das Material hinein. Das geschieht sofort. Dadurch ändern sich die Kosten für die Zeitbehandlung fast sofort. Man muss nicht mehr auf einen Timer starren und warten, bis der Ofen die richtige Temperatur erreicht hat. Zudem verkürzt sich der Härtungsprozess, da die Energie direkt in die Oberfläche des Materials eindringt, anstatt dort nur herumzuschweben.
Die Realität des Umstiegs
Ich werde Ihnen nicht weismachen, dass es sich um einen „Zauberknopf“ handelt. Man muss die Stromversorgung richtig einstellen. IR-Lampen produzieren viel Energie in einem kleinen Raum – das bedeutet, sie verbrauchen viel Strom. Wenn man ältere Heißluftsysteme durch IR-Lampen ersetzt, muss man auch die Steuerungen entsprechend anpassen.
Außerdem gibt es das Problem der Sichtlinie: Heiße Luft umhüllt das Material wie eine Decke – doch IR-Lampen funktionieren eher wie Taschenlampen: Wenn die Lampe das Material nicht sehen kann, wird es auch nicht erhitzt.
Das können wir durch reflektierende Spiegel oder durch die Anordnung der Lampen in Gruppen lösen. Man muss das Material von allen Seiten beleuchten – sonst entstehen kühle Stellen, die die Qualität des Produkts beeinträchtigen.
Zum Ende: Mehr Produkte schneller fertig
Letztendlich wollen die Fertigungsleiter einfach möglichst viele Produkte so schnell wie möglich fertigstellen. Wenn man auf IR-Härtung umsteigt, kann man die Härtungstunnel verkürzen oder die Geschwindigkeit der Bänder erhöhen. Die Qualität bleibt gleich – nur wird der Prozess viel schneller abgewickelt. Dadurch wird die Härtungsphase vom lästigen Engpass zum schnellen Durchlaufprozess. Das ist eine große Erleichterung für den Arbeitsablauf.