چرا استفاده از هیترهای مادون قرمز در فرآیندهای تولید نیمههادیهای بدون سرب، بهترین راه است؟
وقتی که مردم درباره استفاده از مواد بدون سرب یا روشهای سبز در تولید نیمههادی صحبت میکنند، معمولاً تمرکزشان بر جنبههای شیمیایی است. اما اگر واقعاً در خط تولید کار کرده باشید، میدانید که مشکل اصلی، گرماست.
فرهای معمولی برای گرم کردن هوا، انرژی زیادی مصرف میکنند؛ هوا در واقع فقط وسیلهای برای رسیدن گرد و غبار به روی ویفرهاست. ما تصمیم گرفتیم که دیگر با هوا مبارزه نکنیم و آن را از بین ببریم؛ به همین دلیل از هیترهای مادون قرمز استفاده میکنیم.
حذف واسطهها
در چامبرهای خلأ، هیچ هوایی برای انتقال گرما وجود ندارد؛ پس نه هیچ انتقال حرارتی وجود دارد، نه هیچ گردش هوا. فقط اشعه مادون قرمز وجود دارد.
لامپهای مادون قرمز، امواج الکترومغناطیسی را ارسال میکنند که مستقیماً از میان سطح ویفر عبور کرده و به خود ماده برخورد میکنند. نیازی نیست منتظر گرم شدن گاز باشیم؛ این روش بسیار سریع است. زمان تولید کاهش مییابد، چون انرژی نیازی ندارد از میان لایههای هوا عبور کند.
دستیابی به استانداردهای دقیق
لحیمها و چسبهای بدون سرب، نیازمند دمای دقیقی هستند؛ اگر دما کمی از حد مورد نیاز فراتر رود، منجر به اکسیداسیون یا تغییر شکل مواد میشود. این موضوع بسیار استرسزاست.
ما این مشکل را با تنظیم طول موج مادون قرمز برای مطابقت دقیق با نیازهای مواد، حل میکنیم. این کار مانند استفاده از قفل و کلید است؛ بنابراین دما از حد مورد نیاز فراتر نمیرود. علاوه بر این، از آنجایی که در چامبر خلأ هستیم، میتوانیم از حلالها و مواد تثبیتکننده استفاده نکنیم؛ این روش کاملاً تمیز و بدون استرس است.
مشکلات مهندسی
البته، همه چیز آسان نیست؛ هیترهای مادون قرمز، گرمای زیادی تولید میکنند. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، مشکلات زیادی پیش خواهد آمد. اگر سیستم خنککننده دچار اختلال شود، گرمای تولید شده میتواند سیستم خلأ را خراب کند. نمیتوانیم فقط این دستگاهها را وصل کنیم و امیدوار باشیم که همه چیز خوب پیش برود؛ باید مطمئن شویم که سیستم ما واقعاً قادر به خنک کردن این گرما است.
برای حفظ ثبات دما، پیشنهاد میکنیم از کنترلکنندههای PID استفاده کنیم؛ این کنترلکنندهها، دمای سطح ویفر را در محدوده ±۱ درجه سانتیگراد نگه میدارند؛ بنابراین میتوانیم با آرامش بخوابیم، چون مطمئنیم که محصولات ما خراب نخواهند شد.