लीड-फ्री सेमीकंडक्टर उत्पादन हेतु वैक्यूम आईआर हीटिंग ही सबसे अच्छा विकल्प क्यों है?
जब लोग सेमीकंडक्टर उत्पादन में “लीड-फ्री” या “ग्रीन” तकनीकों की बात करते हैं, तो वे आमतौर पर रासायनिक प्रक्रियाओं पर ही ध्यान देते हैं। लेकिन जो लोग वास्तव में इस काम में शामिल हैं, वे जानते हैं कि वास्तविक समस्या तो ऊष्मा ही है।
पुराने तरह के कन्वेक्शन ओवन बहुत ही धीमे हैं… ऐसे ओवनों में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च होती है, और वास्तव में हवा तो धूल एवं कणों के लिए ही एक माध्यम है… हमने इस समस्या से छुटकारा पाने हेतु वैक्यूम आईआर हीटरों का उपयोग करने का निर्णय लिया।
मध्यस्थों को हटाना
वैक्यूम चैंबर में तो हवा ही नहीं होती… इसलिए ऊष्मा को कहीं भी फैलने का कोई रास्ता ही नहीं है… न तो संचरण, न ही कन्वेक्शन… सिर्फ़ विकिरण ही होता है।
आईआर लैंप विद्युत-चुम्बकीय तরंगें भेजते हैं… ये तरंगें सीधे ही सब्सट्रेट में जाकर सामग्री को गर्म करती हैं… आपको गैस के गर्म होने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता… यह बहुत ही तेज़ तरीका है… आपका समय भी कम हो जाता है… क्योंकि ऊर्जा को हवा के बीच से गुजरने की आवश्यकता ही नहीं है।
वांछित मानकों को पूरा करना
लीड-फ्री सोल्डर एवं चिपकने वाले पदार्थ बहुत ही संवेदनशील होते हैं… यदि तापमान सही न हो, तो सामग्री ऑक्सीकृत हो जाती है… यह बहुत ही परेशान करने वाला है…
हम आईआर तरंगदैर्घ्य को ऐसे ही समायोजित करते हैं कि वह सामग्री को ठीक से गर्म कर सके… यह तो एक ताला-चाबी जैसा ही है… इससे तापमान नियंत्रित रहता है… इसके अलावा, चूँकि यह वैक्यूम चैंबर में होता है, इसलिए आपको किसी भी रासायनिक घोल या स्टेबिलाइज़र की आवश्यकता ही नहीं है… यह तो एक साफ़, सूखी प्रक्रिया है… कोई गंदगी नहीं, कोई परेशानी नहीं।
इंजीनियरिंग संबंधी चुनौतियाँ
लेकिन यह सब इतना आसान भी नहीं है… उच्च-तीव्रता वाले आईआर लैंप बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न करते हैं…
यदि आपके कूलिंग सिस्टम पर्याप्त न हों, तो समस्या हो जाएगी… यदि कूलिंग सिस्टम विफल हो जाए, तो वह ऊष्मा वैक्यूम चैंबर को नष्ट कर सकती है… आप बस इन उपकरणों को जोड़कर ही नहीं रह सकते… आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आपका सिस्टम वास्तव में उस ऊष्मा को दूर कर सके…
चीजों को स्थिर रखने हेतु, हम पाइरोमीटर के साथ क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलर का उपयोग करने की सलाह देते हैं… इससे वेफर की सतह का तापमान ±1°C के भीतर ही रहता है… इससे आप रात में भी आराम से सो सकते हैं… क्योंकि आपके उत्पाद नष्ट नहीं होंगे।