لماذا نتحول إلى استخدام الأشعة تحت الحمراء في صناعة أشباه الموصلات خالية من الرصاص؟
يتجه عالم أشباه الموصلات نحو استخدام تقنيات التجفيف “خالية من الرصاص” و“بدون انبعاثات”. وبصراحة، لقد حان الوقت لذلك. على مدى سنوات، كنا نعتمد على أفران التسخين التقليدية، وهي في الأساس تُسخّن الهواء فقط، مما يعتبر إهدارًا للطاقة، بالإضافة إلى أن ذلك قد يؤدي إلى تسرب جزيئات صغيرة إلى الرقائق الإلكترونية.
لذلك نستخدم الأشعة تحت الحمراء في عملية التجفيف. بدلاً من تسخين الهواء، تستخدم الأشعة تحت الحمراء الإشعاع الكهرومغناطيسي لتسخين الرقائق مباشرة، دون الحاجة إلى هواء ساخن.
سحر طاقة الأشعة تحت الحمراء
الطريقة التي تعمل بها هذه التقنية هي أننا نضبط طول موجة الإشعاع حسب نوع الطلاء أو المادة المستخدمة. في الأنظمة خالية من الرصاص، نستخدم أشعة تحت حمراء ذات موجات قصيرة ومتوسطة.
هذا يساعد على تسريع عملية التكثيف وتبخر المذيبات، بسرعة كبيرة جدًا.
فكر في الأمر: يستغرق الفرن التقليدي دقائق للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، بينما يمكن لأجهزة الأشعة تحت الحمراء أن تصل إلى الدرجة المطلوبة في ثوانٍ فقط. هذا يغير من إيقاع خط الإنتاج بالكامل.
الحفاظ على النظافة والبرودة
بما أن هذه العملية تتم في بيئة نظيفة، فإننا نصنع هياكل الأجهزة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. نتجنب استخدام المواد المغطاة بطبقات معينة، لأنها قد تتكسر أو تطلق غازات، وهو أمر سيء جدًا بالنسبة لجودة الرقائق. بالإضافة إلى ذلك، يعكس الفولاذ المقاوم للصدأ الأشعة تحت الحمراء مرة أخرى نحو الرقائق، مما يوفر الطاقة.
لكن هناك مشكلة واحدة: أجهزة الأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة تصبح ساخنة جدًا. إذا لم يتم التحكم في تدفق الهواء، فقد يتشوه الجهاز أو يتوقف عن العمل لحماية نفسه. لمنع ذلك، نستخدم نظام تبريد قوي في الجزء الخلفي من الجهاز، مما يساعد على الحفاظ على استقرار الجهاز.
فائدة أكبر للكوكب وللتكاليف
عندما تحاول التخلص من الرصاص والمواد الضارة، يجب أن تكون حذرًا. إذا تم التسخين بشكل مفرط، فسيتم تدمير الرقائق.
الميزة في استخدام الأشعة تحت الحمراء هي أنه يمكن استخدام التسخين الموجه، أي تسخين جزء معين من الرقائق دون الحاجة إلى تسخين الفرن بأكمله. هذا يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة لكل رقاقة.
إنها طريقة أسهل لتحقيق معايير ISO 14001. يمكنك التحكم في الطاقة في المكان الصحيح، بدلاً من محاربة آثار الفرن الضخم.