چرا ما از فرهای حرارتی مبتنی بر روش همرفت، به فرهای حرارتی مبتنی بر امواج مادون قرمز برای بستهبندی سنسورها روی آوردهایم؟
در حال حاضر، همه در صنعت نیمههادیها دربارهی بیطرفی کربنی صحبت میکنند. اما باید صادق باشیم: این کار را بدون تغییر نحوهی عملکرد دستگاهها، انجام دادن دشوار است. برای ما، بزرگترین پیشرفت، کنار گذاشتن فرهای حرارتی مبتنی بر روش همرفت و استفاده از فرهای حرارتی مبتنی بر امواج مادون قرمز برای بستهبندی سنسورها بوده است.
در عوض گرم کردن کل جعبهی فلزی و هوای موجود درون آن، ما از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم. این روش، روشی متفاوت است؛ چرا که گرما مستقیماً به سمت سطح مورد نظر ارسال میشود.
این روش، روشی هوشمندانهتر است.
سیستمهای حرارتی معمولی، مصرفکنندهی انرژی زیادی هستند؛ آنها نیمی از زمان خود را صرف گرم کردن دیوارههای جعبه و هوای اطراف قطعات میکنند. اما روش مادون قرمز، این الگو را تغییر میدهد؛ ما از طول موجهایی استفاده میکنیم که مواد مورد استفاده برای بستهبندی، آنها را جذب کنند؛ در نتیجه، انرژی دقیقاً به جایی میرود که نیاز است.
نتیجه چیست؟ زمان لازم برای گرم شدن قطعات به شدت کاهش مییابد؛ همچنین، انرژی اتلافی نداریم، و کل میزان مصرف انرژی نیز کاهش مییابد.
البته، این کار کاملاً بدون مشکل نیست؛ مزایا و معایبی وجود دارد.
برای دستیابی به میزان گرمای لازم برای ترمیم چسبها یا فرآوری ذرات در عرض چند ثانیه، معمولاً از لامپهای کوارتز با توان بالا استفاده میکنیم. اما مشکل اینجاست که تمام این گرما فقط روی قطعات باقی نمیماند؛ اگر مراقب نباشیم، این گرما میتواند به قسمتهای دیگر دستگاه نیز سرایت کند. اگر از فنهای خنککننده یا سیستمهای خنککننده مناسب استفاده نکنیم، در واقع در حال خراب کردن الکترونیکهای دستگاه هستیم. من این اتفاق را دیدهام؛ استفاده از فنهای خنککننده کافی، باعث افزایش دمای سنسورها میشود، و در نتیجه دقت دستگاه کاهش مییابد.
اما وقتی که سیستم خنککننده مناسبی داشته باشیم، تأثیر آن بر هزینههای انرژی کارخانه بسیار زیاد خواهد بود.
ما متوجه کاهش چشمگیر مصرف انرژی در هر ویفر شدهایم؛ همچنین، مرحلهی طولانی و آزاردهندهی گرم شدن قطعات نیز حذف شده است. این روش، برای بیشتر مراحل فرآوری، روشی ساده است؛ اما در عین حال، باعث کاهش زمان فرآیند و هزینههای برق نیز میشود.
اینگونه است که میتوانیم بدون کاهش سرعت تولید، به بهبود شاخصهای مربوط به محیط زیست برسیم.