ทำไมเราถึงเปลี่ยนมาใช้วิธีอบด้วยแสงอินฟราเรดสำหรับการผลิตชิปไร้สารตะกั่ว
วิธีการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ของเรากำลังเปลี่ยนแปลงไป เรากำลังเลิกใช้เครื่องอบที่ใช้สารละลาย และตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะหนักกันแล้ว
พวกเราส่วนใหญ่เลือกใช้วิธีอบด้วยแสงอินฟราเรดแทน ทำไมล่ะ? เพราะมันเป็นวิธีที่มีเหตุผลที่สุด แทนที่จะต้องใช้ความร้อนกับห้องอบทั้งหมด หรือพึ่งพาสารเคมีในการช่วยให้เกิดปฏิกิริยา แสงอินฟราเรดจะไปกระทำโดยตรงกับพื้นผิวของชิปเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ
วิธีการถ่ายโอนพลังงาน
ลองนึกภาพว่า แสงอินฟราเรดใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทำให้โมเลกุลในสารที่ใช้ในการเคลือบชิปเคลื่อนไหว
เตาอบแบบปกติมีความเร็วในการอบที่ช้า เพราะต้องใช้เวลาในการทำให้อากาศร้อนก่อน แต่หลอดอินฟราเรดไม่ต้องทำเช่นนั้น มันสามารถถ่ายโอนพลังงานไปยังชิปเซมิคอนดักเตอร์ได้โดยตรง นั่นหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายอินทรีย์อีกต่อไป นอกจากนี้ หากคุณปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับวัสดุที่ใช้ คุณก็จะไม่เสียพลังงานไปกับความร้อนที่ไม่มีประโยชน์
ระยะที่เหมาะสม
เมื่อพูดถึงการให้ความร้อนกับชิปเซมิคอนดักเตอร์ ระยะทางมีความสำคัญมาก
หากคุณวางหลอดอินฟราเรดใกล้เกินไป ก็จะเกิดปัญหา เช่น มีจุดร้อนสูงเกินไป หรือแย่กว่านั้นคือชิปอาจได้รับความเสียหายได้ แต่ถ้าวางหลอดอินฟราเรดไกลเกินไป ก็จะทำให้เวลาในการอบช้าลง และประสิทธิภาพในการผลิตก็จะลดลง
ดังนั้นคุณต้องหาจุดที่เหมาะสม ซึ่งความร้อนจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ แต่ก็ยังมีความเข้มข้นเพียงพอ จำไว้ว่า ยิ่งระยะห่างน้อยเท่าไหร่ ความร้อนก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้นคุณจึงต้องเพิ่มความเร็วของสายพานลำเลียง เพื่อไม่ให้ชิปเสียหาย
ข้อดีและข้อเสียในการใช้วิธีนี้
ข้อดีก็คือ วิธีนี้เป็นวิธีที่ “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” มากขึ้น ไม่มีสารตะกั่วที่ใช้เป็นสารปรับสภาพ และไม่ก่อให้เกิดมลพิษในห้องปลอดภัย และที่ดีที่สุดคือ การอบด้วยแสงอินฟราเรดนั้นใช้เวลาเพียงไม่นาน ไม่ต้องรอเวลาในการอุ่นเครื่องอีกต่อไป
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะสมบูรณ์แบบไปหมด หลอดอินฟราเรดที่มีความเข้มสูงนั้นจะดูดพลังงานมากมาย หากระบบไฟฟ้าของคุณไม่สามารถรองรับพลังงานดังกล่าวได้ ก็อาจทำให้เกิดปัญหาได้
นอกจากนี้ คุณยังต้องจัดการกับปัญหาความร้อนที่เกิดขึ้นด้วย หากคุณไม่มีระบบระบายความร้อนที่ดี ความร้อนก็จะลุกลามไปยังส่วนอื่นๆ ของเครื่องจักร ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาใหญ่ได้ ผมมักจะแนะนำให้เพิ่มระบบระบายความร้อนที่ด้านหลังของหลอดอินฟราเรด เพื่อให้ระบบทั้งหมดมีความมั่นคง และหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้