Auf der Produktionsebene tickt die Uhr nach dem Schneiden der Wafern in Sekunden – nicht in Minuten. Bei der Entfernung des Klebstoffs durch UV-Strahlung muss man entscheiden: Entweder wird die Qualität der Wafer geschützt – oder sie werden verschwendet. Zu viel Strahlung hinterlässt Klebstoffrückstände; zu wenig Strahlung wiederum führt dazu, dass die Wafer zerbrechen. Was benötigt wird, ist eine UV-Quelle, die von Zyklus zu Zyklus dieselbe spektrale Ausstrahlung sowie Energiedichte liefert.
Was technisch wirklich wichtig ist
Halbleiter-Klebebänder beruhen auf Photoinitiatoren, die auf bestimmte UV-Bänder abgestimmt sind – meist 365 nm und 385 nm. Wir verwenden Lampen mit schmalem Strahlungsbereich; dazu werden Dicroreflexoren verwendet, um zu verhindern, dass das breitbandige Infrarotlicht Wärme in die Wafer bringt. Die maximale Strahlungsintensität auf der Oberfläche der Wafer beträgt 2,5 W/cm² – das bedeutet, dass innerhalb von weniger als 10 Sekunden mehr als 2.000 mJ/cm² an Heizenergie zur Verfügung stehen. Die Stabilität der Strahlungsintensität bleibt über 3.000 Stunden bei maximal 3%. Zudem bleibt die Lampe dank des Quarzkörpers, der eine hohe UV-Transmission ermöglicht, ozonefrei.
Warum das in der Praxis funktioniert
Die Schneidemaschinen sind so konzipiert, dass eine schnelle Vernetzung der Materialien stattfindet. Wenn das Spektrum der Lampe mit der Absorption der Photoinitiatoren übereinstimmt, kommt es zu einer sofortigen Aushärtung der Oberfläche, während der Klebstoff im Inneren der Wafer intakt bleibt. Dadurch kann das Band sauber und in einem Stück abgelöst werden. Der Vorteil ist eine schnellere Arbeitsgeschwindigkeit: Die Zykluszeit verringert sich von 30 Sekunden auf weniger als 10 Sekunden – ohne dass es zu thermischen Belastungen an den dünnen Filmstrukturen kommt. Dadurch entsteht eine konstante Abziehkrraft, weniger Ausschussprodukte und der Austausch der Lampen kann mit den geplanten Wartungsarbeiten synchronisiert werden.
Die Details, auf die man achten muss
Die Ausrichtung muss perfekt sein. Schon 2 mm Fokussierfehler können die effektive Strahlungsintensität halbieren. Man sollte einen Radiometer in die Produktionslinie einbauen, um die Strahlungsdosis direkt auf der Waferoberfläche zu messen – und nicht nur die Leistung der Lampe.
Die Lampe arbeitet mit geringer thermischer Belastung – doch der Aufbau benötigt trotzdem eine künstliche Kühlung, damit die Temperatur des Reflektors konstant bleibt. Andernfalls ändert sich die Spektralqualität, und die Lebensdauer des Reflektors verkürzt sich. Planen Sie außerdem eine Steuerung mit 24 V ein und überprüfen Sie unbedingt die Kompatibilität der Anschlüsse mit Ihrem Handling-System.