কেন লেড-ফ্রি সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের জন্য ভ্যাকুয়াম আইআর হিটিংই সবচেয়ে ভালো উপায়?
যখন সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় “লেড-ফ্রি” বা “গ্রিন” পদ্ধতি ব্যবহার করার কথা আসে, তখন সাধারণত রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলোর উপরই মনোযোগ দেওয়া হয়। কিন্তু যারা বাস্তবে এই কাজটি করেন, তারা জানেন যে আসল সমস্যা হলো তাপ।
পুরানো ধরনের কনভেকশন ওভেনগুলো অত্যন্ত অকার্যকর। এগুলো প্রচুর শক্তি ব্যয় করে বায়ুকে উত্তপ্ত করে; আর সত্যি বলতে, বায়ু হলো ধূলিকণা ও অন্যান্য কণাগুলোর জন্য একটি মাধ্যম মাত্র। আমরা বায়ুর বিরুদ্ধে লড়াই করার পরিবর্তে এটাকে সম্পূর্ণরূপে দূর করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। এজন্যই আমরা ভ্যাকুয়াম আইআর হিটার ব্যবহার করি।
মধ্যবর্তী ধাপ বাদ দেওয়া
ভ্যাকুয়াম চেম্বারে কোনো বায়ু নেই; তাই তাপ সেখানে ছড়ায় না। কোনো ধরনের কনডাকশন বা কনভেকশন ঘটে না। শুধুমাত্র রেডিয়েশনই কাজ করে।
আইআর ল্যাম্পগুলো ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে; এগুলো সরাসরি উপাদানটিকে উত্তপ্ত করে। আপনাকে অপেক্ষা করতে হয় না—কোনো হিটিং এলিমেন্ট গ্যাসকে উত্তপ্ত করার জন্য অপেক্ষা করতে হয় না। এটা খুবই দ্রুত হয়। আপনার প্রক্রিয়ার সময় কমে যায়; কারণ শক্তিকে বায়ুর স্তর অতিক্রম করতে হয় না।
নির্দিষ্ট মান অর্জন করা
লেড-ফ্রি সোল্ডার ও অ্যাডহেসিভগুলো খুবই সংবেদনশীল। যদি তাপমাত্রা সঠিক না থাকে, তাহলে উপাদানগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়। এটা খুবই ঝামেলার বিষয়।
আমরা আইআর তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ঠিক সেই মানে সামঞ্জস্য করি, যা কুরিং এজেন্টের জন্য প্রয়োজন। এটা যেন একটি “তালা ও চাবি”র মতো। এর ফলে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে থাকে। আর যেহেতু আপনি ভ্যাকুয়াম অবস্থায় আছেন, তাই আপনি কোনো রাসায়নিক দ্রবণ বা স্টেবিলাইজার ব্যবহার করতে হয় না। এটা খুবই পরিষ্কার ও সহজ প্রক্রিয়া।
ইঞ্জিনিয়ারিং সমস্যাগুলো
তবে এটা সবই জাদু নয়। উচ্চ-তীব্রতার আইআর ল্যাম্পগুলো প্রচুর তাপ নির্গত করে।
যদি আপনার কুলিং সিস্টেম ঠিকমতো কাজ না করে, তাহলে সমস্যা হবে। যদি কুলিং সার্কিট ব্যর্থ হয়, তাহলে সেই তাপ ভ্যাকুয়াম চেম্বারটিকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে। আপনি শুধুমাত্র এগুলো সংযুক্ত করে আশা করতে পারেন না; আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে আপনার সিস্টেমটি সেই তাপকে দূর করতে পারছে।
পরিস্থিতিকে নিয়ন্ত্রণে রাখতে, আমরা পাইরোমিটারসহ ক্লোজড-লুপ PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। এটা ওয়েফারের পৃষ্ঠটিকে ±1°C এর মধ্যে রাখে; ফলে আপনি রাতে নিশ্চিন্তে ঘুমাতে পারেন।