Tại sao chúng ta lại thay thế phương pháp sử dụng không khí ép bằng phương pháp sử dụng bức xạ hồng ngoại trong phòng sạch?
Khi làm việc trong lĩnh vực chế tạo linh kiện bán dẫn, mọi thứ đều xoay quanh yếu tố thời gian. Cụ thể là việc tiết kiệm thời gian càng nhiều càng tốt.
Hầu hết chúng ta đều từng trải qua những công đoạn như sấy khô hay nung nóng các linh kiện. Chúng ta chỉ có thể ngồi chờ cho máy móc hoàn thành công việc. Đây chính là điểm gây ra sự chậm trễ trong quy trình sản xuất.
Vấn đề khi sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng không khí
Hãy tưởng tượng về những lò nướng thông thường sử dụng không khí ép. Bạn phải làm nóng không khí trước, rồi mới hy vọng rằng không khí đó sẽ làm nóng linh kiện. Đó là một quá trình chậm chạp. Có sự chậm trễ do “trở kháng nhiệt”, và điều này khiến bạn mất nhiều thời gian.
Trong phòng sạch, bạn không thể chỉ cần tăng tốc độ quạt lên mức cao nhất được. Nếu bạn làm cho không khí chuyển động quá mạnh, các hạt bụi sẽ bay lên. Lúc này, bạn không chỉ phải chờ đợi, mà còn phải đối mặt với nguy cơ làm hỏng linh kiện. Đó là một sự đánh đổi khó chấp nhận.
Phương pháp nhanh hơn
Phương pháp sưởi ấm bằng bức xạ hồng ngoại thì khác. Phương pháp này không cần quan tâm đến không khí chút nào. Nó truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần sưởi ấm.
Quá trình này diễn ra rất nhanh. Bạn không cần phải chờ hàng giờ để lò nóng lên. Nhiệt lượng sẽ tác động lên vật liệu ngay khi bạn bật công tắc. Thời gian chuẩn bị giảm từ vài giờ xuống còn vài giây thôi. Đó là một lợi thế lớn cho quy trình sản xuất của bạn.
Ngoài ra, vì không cần phải sử dụng không khí ép, môi trường trong phòng sạch vẫn giữ được trạng thái yên tĩnh. Số lượng quạt ít đi, nên ít hạt bụi bám vào các wafer hơn. Môi trường trong phòng sạch sẽ sạch hơn.
Một ưu điểm nữa là bạn có thể điều chỉnh hướng truyền nhiệt. Nếu phần giữa của vật liệu cần nhiều nhiệt hơn các phần khác, bạn chỉ cần di chuyển các đèn hoặc điều chỉnh công suất. Phương pháp sử dụng không khí ép thì khó điều chỉnh hơn, vì nó tác động lên mọi thứ như nhau. Còn phương pháp sử dụng bức xạ hồng ngoại thì cho phép bạn điều chỉnh chính xác hơn.
Nhược điểm (vì luôn có những nhược điểm)
Tuy nhiên, bức xạ hồng ngoại cũng không phải là giải pháp hoàn hảo cho mọi trường hợp.
Phương pháp này chỉ hiệu quả khi các đèn có thể chiếu sáng được toàn bộ bề mặt của vật liệu. Nếu các linh kiện được xếp chồng lên nhau hoặc có hình dạng phức tạp, thì sẽ có những chỗ bị thiếu nhiệt. Bạn cần phải tính toán kỹ lưỡng vị trí đặt các đèn hoặc sử dụng các tấm phản chiếu để truyền nhiệt đến những chỗ bị che khuất.
Ngoài ra, vì bức xạ hồng ngoại có công suất rất lớn, bạn cần phải cẩn thận với các bộ điều khiển. Nếu các cảm biến phản ứng chậm, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn. Và trong lĩnh vực này, việc vượt quá mức nhiệt độ mong muốn thường dẫn đến việc làm hỏng linh kiện đắt tiền.