لماذا نستخدم التعقيم بالأشعة تحت الحمراء في معايير أشباه الموصلات خالية من الرصاص؟
عندما يتحدث الناس عن “الاستدامة” أو “المنتجات خالية من الرصاص” في تصميم أدوات معالجة الرقائق، فإنهم عادةً ما يركزون على المواد الكيميائية المستخدمة. لكن الحقيقة هي أن الأمر يتعلق في الواقع بطريقة التعامل مع الحرارة.
لذلك نستخدم التعقيم بالأشعة تحت الحمراء. بدلاً من تسخين الغرفة بأكملها، نركز الحرارة على الرقاقة نفسها.
توجيه الحرارة إلى المكان المناسب
فكر في فرن التسخين التقليدي؛ فهو يضيع وقتاً طويلاً في تسخين الهواء فقط، وهذا أمر غير كفء.
أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي لتحريك الجزيئات في المواد المستخدمة في الالتصاق أو الطباعة. والنتيجة؟ تصل الرقاقة إلى درجة الحرارة المناسبة في ثوانٍ قليلة. ولا داعي للتعامل مع الجزء الكبير من الجهاز، وهذا هو السبب في أن الأشعة تحت الحمراء أصبحت الخيار المفضل لتوفير الطاقة في غرف التنظيف.
الحفاظ على درجة الحرارة المناسبة
البوليمرات والمواد المستخدمة في اللحام خالية من الرصاص حساسة جداً لدرجة الحرارة؛ فإذا تم رفع درجة الحرارة أكثر من اللازم، فقد تتضرر الرقاقة أو تتلف بشكل دائم. لذلك، نستخدم أجهزة استشعار دقيقة داخل الجهاز لمراقبة درجة الحرارة باستمرار.
وبما أننا نستخدم أشعة تحت حمراء ذات موجات قصيرة، فيمكننا رفع درجة الحرارة أو خفضها بسرعة. وهذا مستوى من السيطرة لا يمكن تحقيقه باستخدام طرق التسخين البطيئة، والتي تؤدي إلى تدهور المواد الكيميائية المستخدمة.
التضحيات المطلوبة (لأن هناك دائماً تضحيات)
الأشعة تحت الحمراء سريعة جداً. لكن هذه السرعة تأتي مع بعض العيوب.
فكثافة الحرارة عالية جداً، وإذا كانت أجهزة الاستشعار في المكان الخطأ، أو لم يتم ضبط دورة التحكم في درجة الحرارة بشكل صحيح، فقد تظهر نقاط ساخنة على الرقاقة. بالإضافة إلى ذلك، يجب التأكد من أن نظام التبريد قادر على مواكبة هذه التغيرات السريعة، وإلا فقد تتلف أجهزة الاستشعار.
لقد اكتشفنا أن الحل الأمثل هو استخدام أجهزة إصدار أشعة تحت حمراء مع أجهزة استشعار عالية التردد، وذلك للحفاظ على درجة الحرارة ضمن الحدود المناسبة، دون الحاجة إلى استخدام مواد التسخين السامة.