Чому ми переходимо на використання інфрачервоного випромінювання для виробництва напівпровідників без свинцю
Прагнення до екологічних стандартів без використання свинцю змушує багатьох з нас переглянути способи процесу висихання матеріалів. Старі конвекційні печі вже не підходять для цієї мети. Тож ми почали використовувати інфрачервоні нагрівачі у вакуумних камерах.
Замість нагрівання повітря, інфрачервоне випромінювання використовує електромагнітне випромінювання. Це більш ефективний спосіб. Не потрібно використовувати шкідливі хімічні розчинники, а викиди вуглецю під час процесу висихання значно зменшуються.
Проблема нагрівання у вакуумі
У вакуумі не існує конвекції. Неможливо просто нагріти повітря, щоб досягти бажаного ефекту. Інфрачервоні нагрівачі вирішують цю проблему, посилаючи фотони безпосередньо на поверхню матеріалу. Це дозволяє швидко нагріти матеріал без зайвих витрат енергії. Ми можемо точково нагрівати ті частини матеріалу, які потребують цього, залишаючи решту без змін.
Особливості джерела тепла
Щоб досягти необхідних температур, ми використовуємо низько- чи середньочастотні інфрачервоні емітери. Ці пристрої здатні створювати велику кількість енергії в дуже маленькому об’ємі. Зазвичай їх обгортають кварцем, щоб запобігти забрудненню пластин. Але є одна проблема: оскільки в вакуумі немає повітря для відведення тепла, необхідно використовувати спеціальні системи охолодження. Не ігноруйте це. Якщо система охолодження не буде працювати, ущільнювачі можуть знищитися ще до того, як ви зрозумієте, що сталося.
Переваги та недоліки
Швидкість обробки є неймовірною – час обробки скорочується з годин до хвилин. Але цей метод не є ідеальним. Інфрачервоне випромінювання має напрямлений характер. Якщо деталі мають складну форму, можуть виникнути „холодні зони“, куди випромінювання не доходить. Щоб уникнути цього, потрібно використовувати кілька нагрівачів чи відбивачі світла, щоб поверхня матеріалу була рівномірно нагріта.
Найбільшою перевагою є те, що не відбувається викиду шкідливих речовин у повітря. Це більш екологічний та швидший спосіб обробки матеріалів без свинцю – за умови, що система живлення та охолодження зможуть впоратися з високими температурами.