چرا استفاده از گرمکنهای مادون قرمز در شرایط خلأ، روش مناسبی برای نیمههادیهاست؟
صنعت سعی زیادی دارد تا به استانداردهای فاقد سرب و کربن کمتر دست یابد. این روش در نظر عالی به نظر میرسد، اما برای کسانی که مشغول کار با دستگاهها هستند، مشکلات زیادی ایجاد میکند.
فرهای معمولی برای گرم کردن، در این شرایط بیفایده هستند؛ چون نمیتوان هوا را در خلأ حرکت داد. حتی اگر بتوانید این کار را انجام دهید، آلایندهها در سراسر فضای کار پخش خواهند شد. به همین دلیل از گرمکنهای مادون قرمز استفاده میکنیم. این سیستمها به جای استفاده از هوا، از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مواد استفاده میکنند؛ بدون وجود واسطه، و بدون ایجاد آلودگی.
نحوه عملکرد این سیستمها
وقتی هوا از فضا حذف میشود، دیگر نیازی به نگرانی درباره جریان هوا نیست؛ تنها چیزی که باقی میماند، تابش و انتقال حرارت است.
ما این گرمکنها را طوری تنظیم میکنیم که طول موجهای خاصی را هدف قرار دهند؛ طول موجهایی که مواد مورد استفاده بتوانند آنها را جذب کنند. از آنجایی که نیازی به گرم کردن کل فضای پر از هوا نیست، انرژی مستقیماً به ویفر منتقل میشود.
این روش بسیار سریع است؛ چرخههای گرم کردن از ساعتها به چند دقیقه کاهش مییابد.
مشکلات مربوط به مواد و حرارت
نمیتوانید هر لامپی را در خلأ استفاده کنید؛ ما از کوارتز با خلوص بالا یا سرامیکهای ویژه استفاده میکنیم، چون «خروج گازها» مشکلات زیادی ایجاد میکند. اگر حتی چند ذره کوچک از لامپ خارج شود، ویفر خراب خواهد شد.
اما باید مراقب توان لامپها نیز باشید؛ لامپهای مادون قرمز با توان بالا، حرارت را به سرعت ایجاد میکنند، اما اگر مراقب نباشید، میتوانند نقاط گرم محلی ایجاد کنند. باید توان لامپ را با جرم حرارتی مواد مورد استفاده تعادل دهید؛ در غیر این صورت، سیلیکون خراب خواهد شد.
مزایای این روش
استفاده از گرمکنهای مادون قرمز به این معناست که میتوانید از روشهای گرم کردن مبتنی بر حلالها صرفنظر کنید و مصرف انرژی در اتاقهای پاکسازی را کاهش دهید. علاوه بر این، این روش بهترین روش برای دستیابی به پروفایلهای حرارتی دقیق مورد نیاز برای پلیمرهای سازگار با محیط زیست و چسبهای فاقد هالوژن است.
البته، یک مشکل نیز وجود دارد؛ برای اتصال این لامپها به محیط خلأ، نیاز به وصلههای بسیار خاصی است. اگر سیلهای مربوطه کاملاً بینقص نباشند، اتصالات ناقص خواهد بود و لامپها اکسید شده و خراب خواهند شد.
این یک تعادل است؛ شما سرعت و خلوص بالایی به دست میآورید، اما باید از بینقص بودن محیط خلأ مطمئن شوید تا لامپها کار کنند.