ทำไมเราถึงเปลี่ยนมาใช้รังสีอินฟราเรดสำหรับการผลิตสารกึ่งตัวนำที่ปราศจากสารตะกั่ว
วงการสารกึ่งตัวนำกำลังก้าวไปสู่การใช้เทคโนโลยีที่ปราศจากสารตะกั่วและมีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ และจริงๆ แล้วก็ถึงเวลาแล้วที่จะเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีนี้ เพราะตลอดหลายปีที่ผ่านมา เรายังคงใช้เตาอบแบบคอนเวกชันอยู่ ซึ่งก็คือการใช้ความร้อนเพื่อทำให้อากาศร้อนขึ้น ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน และที่แย่ที่สุดคืออาจทำให้มีอนุภาคเล็กๆ กระเด็นไปโดนแผ่นวงจรได้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้รังสีอินฟราเรดในการอบแห้ง แทนที่จะใช้ความร้อนจากอากาศ รังสีอินฟราเรดจะใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ไม่มีอะไรมาขวางกั้น ไม่มีอากาศร้อนมากระทบกับวัสดุ มีเพียงพลังงานที่ส่งตรงไปยังวัสดุเท่านั้น
เสน่ห์ของพลังงานอินฟราเรด
วิธีการทำงานก็คือ เราปรับความยาวคลื่นของรังสีอินฟราเรดให้เหมาะสมกับชนิดของสารเคลือบหรือสารที่ใช้ในการผลิต ในกรณีของสารกึ่งตัวนำที่ปราศจากสารตะกั่ว เราจะใช้รังสีอินฟราเรดแบบคลื่นสั้นและคลื่นกลาง
วิธีนี้ช่วยให้การเกิดปฏิกิริยาการเชื่อมต่อของโพลิเมอร์และการระเหยของตัวทำละลายเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว จริงๆ แล้วรวดเร็วมาก
ลองนึกดูสิ: เตาอบแบบคอนเวกชันต้องใช้เวลาหลายนาทีกว่าจะร้อนขึ้น แต่เตาอบที่ใช้รังสีอินฟราเรดนั้นสามารถทำให้อุณหภูมิถึงเป้าหมายได้ภายในไม่กี่วินาทีเท่านั้น นี่จึงเปลี่ยนรูปแบบการผลิตไปโดยสิ้นเชิง
การรักษาความสะอาดและความเย็น
เนื่องจากกระบวนการนี้ต้องทำในห้องที่สะอาดมาก เราจึงใช้วัสดุสแตนเลสคุณภาพสูงในการสร้างตัวเครื่องอบ เราหลีกเลี่ยงการใช้วัสดุที่มีการเคลือบ เพราะวัสดุเหล่านี้มักจะหลุดออกมาหรือปล่อยก๊าซออกมา ซึ่งจะส่งผลเสียต่อคุณภาพของแผ่นวงจร นอกจากนี้ สแตนเลสยังสามารถสะท้อนรังสีอินฟราเรดกลับมายังวัสดุที่ต้องการอบได้อีกด้วย ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียพลังงานไปกับตัวเครื่องอบ
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เช่นกัน นั่นคือ ตัวเครื่องอบที่มีรังสีอินฟราเรดความหนาแน่นสูงจะมีอุณหภูมิสูงมาก หากการไหลของอากาศไม่เหมาะสม ตัวเครื่องอบอาจบิดเบี้ยวหรือทำงานไม่ได้เลย เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหานี้ เราจึงมักจะติดตั้งระบบระบายอากาศที่ด้านหลังของตัวเครื่องอบ เพื่อให้ตัวเครื่องอบมีความมั่นคงและสามารถทำงานได้อย่างราบรื่น
ดีต่อโลก และดีต่อต้นทุน
เมื่อเราพยายามกำจัดสารตะกั่วและสาร VOCs ออกไป เราต้องระมัดระวังให้ดี หากเราอบนานเกินไป ก็จะทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหายได้
ข้อดีของรังสีอินฟราเรดก็คือ เราสามารถใช้การอบแบบเฉพาะจุดได้ นั่นคือเราสามารถปรับอุณหภูมิในบริเวณที่ต้องการอบได้โดยไม่จำเป็นต้องอบทั้งเครื่อง วิธีนี้ช่วยลดการใช้พลังงานต่อแผ่นวงจรได้อย่างมาก
นี่คือวิธีที่ง่ายกว่าในการปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO 14001 เราไม่จำเป็นต้องต่อสู้กับความร้อนที่สูงมากอีกต่อไป แต่สามารถควบคุมพลังงานได้โดยตรงในบริเวณที่สำคัญที่สุด