چرا ما از روش خشککردن با امواج مادون قرمز برای تولید نیمههادیهای بدون سرب استفاده میکنیم؟
صنعت، به شدت در تلاش است تا از استانداردهای «سبز» و بدون سرب استفاده کند. این موضوع روی کاغذ عالی به نظر میرسد، اما در واقع باعث پیچیدگیهای زیادی در فرآیند تولید میشود.
برای مدت طولانی، از فرهای حرارتی برای گرم کردن نیمههادیها استفاده میشد. مشکل این بود که در واقع در حال گرم کردن هوای اطراف بودیم؛ این کار منجر به هدررفت انرژی میشد. علاوه بر این، جریان هوای در حال حرکت میتوانست ذرات مختلفی را به سمت سطح نیمههادیها بفرستد.
به همین دلیل از روش خشککردن با امواج مادون قرمز استفاده میکنیم. در این روش، به جای گرم کردن هوا، از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مستقیم سطح نیمههادیها استفاده میشود؛ بدون نیاز به واسطهها یا هوای گرم. انرژی مورد نیاز، دقیقاً در جای مناسب تخصیص داده میشود.
تنظیم فاصله مناسب
در استفاده از امواج مادون قرمز، فاصله بین لامپ و سطح نیمههادی بسیار مهم است؛ این فاصله، تنها عاملی است که میتواند بر دمای نیمههادیها تأثیر بگذارد.
امواج مادون قرمز با طول موج کوتاه، میتوانند به عمق لایههای فوتورزیست یا چسبهای موجود در نیمههادیها نفوذ کنند؛ این امر باعث خشکشدن سریع نیمههادیها میشود. اما باید مراقب بود؛ اگر لامپ خیلی نزدیک باشد، ممکن است نقاط گرمی ایجاد شود و حتی لبههای نیمههادیها سوخته شوند. اگر فاصله زیاد باشد، تراکم گرما کاهش مییابد و زمان لازم برای خشکشدن نیمههادیها افزایش مییابد.
ما زمان زیادی را صرف تنظیم این فاصله، بر اساس توان لامپ و دمای مورد نیاز نیمههادیها، میکنیم؛ هدف ما، دستیابی به دمای یکنواخت در سراسر سطح نیمههادیها است.
کاهش هدررفت انرژی و افزایش سرعت
روش خشککردن با امواج مادون قرمز، روشی «خشک» است؛ نیازی به استفاده از مایعات حرارتی یا مصرف برق زیاد برای گرم کردن اتاقکهای بزرگ نیست.
بهترین ویژگی این روش، زمان شروع کار است؛ این لامپها در عرض چند میلیثانیه به دمای کاری میرسند؛ نیازی نیست یک ساعت صبر کنید تا دستگاه گرم شود.
مشکلات مربوط به کنترل گرما
البته، این روش نیز دارای معایبی است؛ لامپهای با شدت بالای امواج مادون قرمز، انرژی زیادی تولید میکنند؛ در حالی که نیمههادیها دقیقاً همان چیزی را که نیاز دارند، دریافت میکنند، اما بدنه لامپ و چارچوب دستگاه، تحت فشار قرار میگیرند.
نمیتوان این لامپها را در هر چارچوبی قرار داد و امیدوار بود که همه چیز خوب پیش برود؛ اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، گرمای تابشی ناشی از لامپ، میتواند لامپها را از بین ببرد.
کل موضوع، کنترل گرماست؛ اگر این کار به درستی انجام شود، لامپها میتوانند مدت زیادی کار کنند؛ اگر این کار نادیده گرفته شود، مجبور خواهید بود لامپهای گرانقیمت را مرتباً تعویض کنید.