लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों के लिए इन्फ्रारेड क्यों प्रभावी है?
जब किसी फैक्ट्री में लीड-फ्री सामग्रियों का उपयोग किया जाता है, तो सामग्रियों को सुखाने की प्रक्रिया पूरी तरह बदल जाती है।
अधिकांश लोग पारंपरिक कन्वेक्शन ओवनों का उपयोग करते हैं। ऐसे ओवनों में हवा को गर्म किया जाता है, और उम्मीद की जाती है कि हवा ही ऊष्मा को सामग्री तक पहुँचाएगी। लेकिन आधुनिक उपकरणों में ऐसा करना बेकार है… इससे बहुत अधिक ऊर्जा बर्बाद होती है, और यह वेफरों को दूषित करने का भी कारण बन सकता है।
इन्फ्रारेड क्यूरिंग में तो चीजें अलग तरह से होती हैं… इसमें कमरे को गर्म करने के बजाय, विद्युतचुम्बकीय विकिरण का उपयोग करके सीधे सामग्री पर ही ऊष्मा लगाई जाती है।
ऊष्मा को सही जगह पर पहुँचाना
इसे इस तरह समझें… इन्फ्रारेड लैंप से निकलने वाले फोटॉन, फोटोरेसिस्ट या सोल्डर पेस्ट द्वारा अवशोषित हो जाते हैं।
आपको बड़े धातु बॉक्सों को गर्म करने में समय बर्बाद नहीं करना पड़ता… आप सीधे सामग्री के रासायनिक बंधनों पर ही ऊष्मा लगा रहे हैं। इसे “चयनात्मक ऊष्मा” कहा जाता है… लेकिन वास्तव में इसका मतलब है कि ओवन की दीवारों से ऊष्मा के नुकसान को रोका जा रहा है। इससे ऊर्जा की खपत कम हो जाती है, और पर्यावरणीय समस्याएँ भी कम हो जाती हैं।
लीड-फ्री सामग्रियों से जुड़ी समस्याएँ
यहीं पर समस्या है… लीड-फ्री सामग्रियों को ठीक से सुखाने हेतु बहुत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।
यदि आप पारंपरिक तरीकों से धीरे-धीरे तापमान बढ़ाते हैं, तो जोड़ों के आसपास के नाजुक घटक नष्ट हो सकते हैं… या थर्मल स्ट्रेस पैदा हो सकता है। यह बहुत ही चिंताजनक है।
शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड इस समस्या का समाधान करता है… क्योंकि यह कुछ ही सेकंडों में उच्च तापमान प्राप्त कर देता है। इसके अलावा, आपको उन हानिकारक घटकों की आवश्यकता ही नहीं है… जो हवा में VOCs फैलाते हैं। इससे पर्यावरणीय समस्याएँ भी कम हो जाती हैं।
समस्याएँ… क्योंकि हमेशा ही कोई न कोई समस्या होती है!
इन्फ्रारेड भी कोई जादुई उपकरण नहीं है… क्योंकि ऊष्मा बहुत ही केंद्रित होती है… इसलिए यदि लैंपों की स्थिति सही न हो, तो “हॉट स्पॉट” पैदा हो सकते हैं… और वेफर भी खराब हो सकते हैं।
इसलिए आपको अच्छे PID कंट्रोलरों एवं सेंसरों की आवश्यकता है… और एक सलाह… लैंपों के लिए उचित कूलिंग सिस्टम जरूर बनाएं… वरना आपके लैंप जल जाएँगे।
सब कुछ संतुलन पर ही निर्भर है… अपनी ऊर्जा घनत्व को अपनी कंवेयर स्पीड के अनुरूप ही रखें… तभी आपको सफलता मिलेगी।