چرا از روش خشککردن با امواج مادون قرمز برای استانداردهای نیمههادی بدون سرب استفاده میکنیم؟
وقتی که مردم درباره «رویکردهای سبز» یا «محصولات بدون سرب» در طراحی دستگاههای مربوط به ویفرها صحبت میکنند، معمولاً تمرکزشان بر روی مواد شیمیایی است. اما در واقع، مسئله اصلی، نحوه مدیریت حرارت است.
به همین دلیل از روش خشککردن با امواج مادون قرمز استفاده میکنیم. به جای اینکه کل فضای داخل دستگاه را گرم کنیم، فقط سطح ویفر را گرم میکنیم.
قرار دادن حرارت در جای مناسب
فکر کنید به یک فر معمولی؛ این فر، زمان زیادی را صرف گرم کردن هوا میکند. این کار، اتلاف انرژی است.
اما روش مادون قرمز متفاوت است؛ این روش از تابش الکترومغناطیسی برای حرکت دادن مولکولهای موجود در چسبها یا فوتورزیست استفاده میکند. در نتیجه، ویفر در عرض چند ثانیه به دمای مناسب میرسد. شما نیازی نیست با کل سیستم دستگاه مبارزه کنید؛ این همان دلیلی است که روش مادون قرمز به عنوان روشی برای صرفهجویی در انرژی در اتاقهای پاک استفاده میشود.
حفظ دمای مناسب
پلیمرها و جوشکاریهای بدون سرب، بسیار حساس به دما هستند؛ آنها دامنه دمایی بسیار محدودی دارند. اگر دما بیش از حد باشد، ویفر دچار تغییر شکل یا خسارت دائمی خواهد شد. برای جلوگیری از این اتفاق، سنسورهای دقیقی در دستگاه قرار داده میشود تا دمای ویفر را تحت کنترل نگه دارند.
از آنجایی که از امواج مادون قرمز کوتاهموج استفاده میکنیم، میتوانیم دما را به سرعت افزایش دهیم یا کاهش دهیم. این سطح کنترل، روشهای گرمایشی آهسته را که موجب تخریب مواد شیمیایی میشوند، بیفایده میکند.
تعادل بین سرعت و کنترل
روش مادون قرمز بسیار سریع است؛ اما این سرعت، هزینههایی نیز دارد. چگالی حرارت بسیار بالاست؛ اگر سنسورها در مکان نامناسبی قرار داشته باشند یا حلقه کنترل PID به درستی تنظیم نشده باشد، نقاط داغی روی ویفر ایجاد خواهد شد. علاوه بر این، باید مطمئن شوید که سیستم خنککننده بتواند با این چرخههای سریع همراهی کند؛ در غیر این صورت، سنسورها خراب خواهند شد.
ما متوجه شدهایم که وقتی از فرستندههای امواج مادون قرمز همراه با سنسورهای فرکانس بالا استفاده میشود، همه چیز در محدودههای دمایی مناسب باقی میماند؛ بدون نیاز به استفاده از مواد گرمایشی سمی.