لماذا نستخدم التعريض للأشعة تحت الحمراء في معالجة أشباه الموصلات الخالية من الرصاص؟
تصميم أدوات معالجة الرقائق أصبح أمرًا صعبًا في الوقت الحالي. مع وجود جميع القواعد الجديدة المتعلقة باستخدام مواد خالية من الرصاص وصديقة للبيئة، فإن عمليات التجفيف والمعالجة تواجه ضغوطًا كبيرة. معظم الناس لا يزالون يستخدمون أفران التسخين التقليدية، لكنها في الحقيقة مجرد أجهزة تسخين ضخمة تسخن الغرفة بأكملها. هذا يعتبر هدرًا للطاقة، وبصراحة، فإنه طريقة سيئة لتلويث الرقاقة.
لذلك نستخدم التعريض للأشعة تحت الحمراء. إنه الحل الأمثل.
الأمر كله يتعلق بمكان توجه الحرارة
فكر في الأمر مثل الميكروويف مقابل الفرن التقليدي. الأشعة تحت الحمراء لا تسخن الهواء، بل تصل مباشرة إلى طبقة الفوتوريزست أو الغراء الموجود على الرقاقة. وبما أن الطاقة تصل مباشرة إلى المادة، فإن الرقاقة تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة في ثوانٍ، وليس دقائق.
هذا هو السر وراء تحقيق أهداف استخدام الطاقة الخضراء دون بذل جهد كبير. لا داعي لتسخين جدران الجهاز أو الهواء المحيط به؛ فالطاقة تذهب إلى المكان الذي يحتاجها. بالإضافة إلى ذلك، بما أن العملية سريعة، فلا حاجة لقضاء وقت طويل في تبريد الرقاقة قبل الانتقال إلى الخطوة التالية.
تنظيف المواد الكيميائية
التحول إلى استخدام مواد خالية من الرصاص لا يعني فقط استبدال المواد المستخدمة في اللحام. يجب أيضًا النظر في العمليات الكيميائية بأكملها.
باستخدام الأشعة تحت الحمراء، يمكننا ضبط الطول الموجي بدقة، بحيث يتناسب مع ما يحتاجه مادة المعالجة لامتصاص الطاقة. هذا يسمح لنا بتحفيز عملية التصلب دون تلف الرقاقة. كما أن ذلك يمنع تكون المركبات العضوية المتطايرة، وهو أمر شائع عندما تخرج درجة الحرارة عن السيطرة.
العيب (لأنه دائمًا هناك عيب)
مستوى الدقة هذا يتطلب منك أن تكون أكثر حذرًا.
بما أن الأشعة تحت الحمراء سريعة جدًا، فهناك خطر حدوث مشكلة تُسمى “التصلب السطحي”. وهذا يحدث عندما تتصلب الطبقة العلوية من الرقاقة على الفور، مما يؤدي إلى حبس المذيبات في الطبقات السفلية. لذا، يجب أن تكون أجهزة الاستشعار وإعدادات النظام مضبوطة بدقة لتجنب حدوث ذلك. إذا كانت دورة PID بطيئة، فقد تتجاوز درجة الحرارة الحد المطلوب، مما يؤدي إلى تشوه الرقاقة.
نصمم هذه الأنظمة بحيث تحل محل الأدوات التقليدية المستخدمة في التسخين. تأكد فقط من أن مراوح التبريد لديك قادرة على التعامل مع الارتفاعات السريعة في درجة الحرارة على حواف الرقاقة.