เหตุใดเราจึงเปลี่ยนมาใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดสำหรับการผลิตชิปสารกึ่งตัวนำที่ไม่มีส่วนผสมของตะกั่ว
แนวโน้มที่จะใช้มาตรฐานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีส่วนผสมของตะกั่ว ทำให้เราต้องคิดใหม่เกี่ยวกับวิธีการอบชิปเหล่านี้ เตาอบแบบปกติไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป ดังนั้นเราจึงหันมาใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดภายในห้องสุญญากาศแทน
แทนที่จะใช้ลมร้อนในการทำความร้อน อินฟราเรดจะใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแทน ซึ่งเป็นวิธีที่สะอาดกว่า ไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายเคมีที่เป็นอันตราย และปริมาณคาร์บอนที่เกิดขึ้นจากกระบวนการอบก็ลดลงอย่างมากด้วย
การจัดการกับความร้อนในสภาพสุญญากาศ
ปัญหาก็คือ ในสภาพสุญญากาศนั้นไม่มีการไหลเวียนของอากาศ ดังนั้นเราจึงไม่สามารถใช้ลมร้อนเพื่อทำความร้อนได้
เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดสามารถแก้ปัญหานี้ได้ โดยการส่งแสงอินฟราเรดไปยังวัสดุโดยตรง วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูง และสามารถทำให้สารยึดเกาะและสารที่ใช้ในการผลิตชิปแห้งได้โดยไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการอบทุกส่วนของห้องสุญญากาศ เราเพียงแค่มุ่งเน้นไปที่ช่วงความถี่ที่วัสดุนั้นดูดซับได้เท่านั้น
รายละเอียดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดความร้อน
เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ เราใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความถี่สั้นหรือปานกลาง อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้พลังงานสูงในพื้นที่ขนาดเล็กได้
โดยปกติแล้วเราจะห่ออุปกรณ์เหล่านี้ด้วยควอตซ์ เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุถูกปนเปื้อน แต่ก็มีข้อเสียอยู่ นั่นคือ เนื่องจากไม่มีอากาศที่จะช่วยระบายความร้อนออกมา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบทำความเย็นแบบน้ำสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ อย่าละเลยขั้นตอนนี้เด็ดขาด หากระบบทำความเย็นล้มเหลว วัสดุก็จะได้รับความเสียหายก่อนที่คุณจะรู้ตัวด้วยซ้ำ
ข้อดีและข้อเสียในการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรด
ข้อดีก็คือ ความเร็วในการอบนั้นสูงมาก จากหลายชั่วโมงกลายเป็นเพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะสมบูรณ์แบบไปเสียหมด ความร้อนแบบอินฟราเรดมีลักษณะเฉพาะเจาะจง หากชิ้นส่วนมีรูปร่างที่ซับซ้อน ก็อาจมีจุดที่ไม่ได้รับความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้หลอดไฟหลายดวง หรือใช้กระจกสะท้อนเพื่อให้ความร้อนกระจายไปทั่ววัสดุ
ข้อดีอีกอย่างก็คือ ไม่มีการปล่อยสารมลพิษออกมาสู่อากาศ ซึ่งเป็นวิธีที่สะอาดและรวดเร็วในการอบชิปที่ไม่มีส่วนผสมของตะกั่ว ตราบใดที่ระบบจ่ายพลังงานและระบบทำความเย็นสามารถรองรับความร้อนได้