LAM 2300 Polyimide Heater

1.材料準備

• 基材選擇：使用高純度的聚醯亞胺（PI）薄膜，具有優異的耐化學性、耐高溫性和絕緣性能。
• 電阻材料：通常選擇鎳鉻合金、鉑合金或其他具有高穩定性和低漂移的金屬材料。
• 黏合劑：採用符合半導體無塵室標準的高性能耐高溫黏合劑，避免揮發性有機物（VOC）釋放。

2.設計與模擬

• 發熱電路設計：基於半導體設備的溫度控制需求，進行發熱電路設計，確保溫度分佈的均勻性和反應速度。
• 熱力學模擬：透過有限元素分析（FEA）模擬加熱過程中的溫度場和熱應力，優化設計。

3.金屬化與電路形成

3.1.薄膜沉積

• 在PI膜表面以物理氣相沉積（PVD）或化學氣相沉積（CVD）方法沉積一層金屬薄膜（如鎳鉻合金或鉑）。
• 控制金屬膜厚度在微米級，以確保電阻值的精確性。

3.2.光刻與蝕刻

• 塗覆光阻：在金屬層上均勻塗覆光阻。
• 圖案曝光：使用高解析度曝光設備，將電路圖案轉移到光阻上。
• 顯影：去除未曝光的光阻，形成電路保護層。
• 蝕刻：使用等離子蝕刻或濕式化學蝕刻製程移除多餘金屬，精確形成發熱電路。

3.3.清洗與檢驗

• 用超純水和超音波清洗電路，確保無微粒和化學殘留。
• 透過顯微鏡和電阻測試確認電路的完整性和精度。

4.層壓工藝

• 在金屬化電路上疊加第二層PI薄膜，透過真空層壓設備在高溫（如200℃以上）和高壓條件下完成層壓。
• 真空環境避免氣泡和污染物引入，提高絕緣性能和可靠性。

5.引線焊接與連接

• 使用精密焊接設備（如雷射焊接或超音波焊接）將高純度金屬引線焊接到電路端子。
• 焊接點應用耐高溫保護材料包覆，以提高機械強度和化學穩定性。

6.精密裁切

• 採用雷射切割技術將PI加熱器裁切為設計形狀，確保邊緣光滑無毛刺，滿足半導體設備安裝的高精度要求。

7.表面處理與塗層

• 在PI加熱器表面添加符合半導體無塵室標準的特殊塗層（如抗靜電塗層或絕緣塗層），以防止靜電累積或化學腐蝕。
• 對發熱區域進行標識，方便安裝和操作。

8.品質檢測

8.1.電氣性能測試

• 電阻值檢測：確保與設計值一致。
• 耐壓測試：驗證絕緣性能。
• 功率測試：確認發熱均勻性和熱響應速度。

8.2.熱性能測試

• 使用熱成像儀檢測溫度分佈的均勻性。
• 在模擬工作條件下進行熱循環測試，驗證長期穩定性。

8.3.潔淨度檢測

• 透過粒子計數器和離子污染測試，確保產品符合ISO 5級（Class 100）或更高的無塵室標準。

9.包裝與交付

• 使用無塵包裝材料（如真空封裝或無塵室專用防靜電袋）對PI加熱器進行封裝。
• 包裝完成後進入潔淨環境儲存，運輸全程保持潔淨環境。

關鍵製程控制點

1. 精度控制：電路圖案與裁切尺寸必須滿足微米級精度，確保與半導體設備的匹配。
2. 潔淨度要求：所有生產步驟均需在無塵室環境中完成，避免污染對半導體生產的影響。
3. 熱性能穩定性：確保長時間工作後熱性能無漂移。
4. 材料選擇：選用抗腐蝕、低析氣的材料，以符合半導體產業的嚴格要求。

應用場景

• 半導體製造設備中的晶圓加熱、化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）加熱器。
• 半導體濕式清洗設備的精確溫控零件。
• 真空環境下的均勻溫度控制裝置。

優勢

• 高溫穩定性：在極端高溫環境下保持性能穩定。
• 均勻加熱：滿足半導體製程對溫度均勻性的嚴格要求。
• 潔淨可靠：無污染，符合半導體製造高潔淨要求。