हम लीड-फ्री चिप्स के लिए आईआर क्यों उपयोग में ला रहे हैं?
सेमीकंडक्टर उद्योग अब लीड-आधारित सोल्डरों एवं ऐसी ही खतरनाक, रसायन-युक्त सुखाने की विधियों को छोड़ रहा है। यह तो बहुत ही अच्छी बात है। लेकिन इसमें एक समस्या है – आपको ठीक वही तापमान प्राप्त करना होता है, बिना वेफर को नष्ट किए या अत्यधिक ऊर्जा की खपत किए।
यहीं पर आईआर क्यूरिंग की भूमिका शुरू होती है। यह तो उन “हरित” मानकों तक पहुँचने का सबसे अच्छा तरीका है।
भौतिकी के सिद्धांत (पाठ्यपुस्तकों के बिना)
एक सामान्य कंवेक्शन ओवन के बारे में सोचिए। यह हवा को गर्म करता है, और फिर वह हवा ही उस भाग को गर्म करती है। यह प्रक्रिया धीमी है, एवं ऊर्जा की भी बर्बादी होती है। आईआर इससे अलग है। यह विद्युतचुम्बकीय विकिरण का उपयोग करता है – यानी, फोटॉन सीधे ही सब्सट्रेट पर पड़ते हैं।
कोई बड़े पंखे नहीं… कोई बड़े एयर-हैंडलिंग उपकरण नहीं। आपको किसी छोटे से भाग को ठीक करने हेतु पूरे कमरे को गर्म करने की आवश्यकता नहीं है। यह तो बहुत ही समझदारी भरा तरीका है।
इसके अलावा, लीड-फ्री सामग्रियाँ बहुत ही संवेदनशील होती हैं… इनका गलनांक अधिक होता है, एवं इनके लिए त्रुटि की संभावना भी कम होती है। आईआर के उपयोग से तापमान को कुछ ही सेकंडों में ही बढ़ाया जा सकता है… इससे आपको उस भाग को अत्यधिक गर्म करने की चिंता नहीं करनी पड़ती। यह तो बहुत ही सटीक तरीका है।
सफाई बनाए रखना
यदि आप लीड-फ्री मानकों का लक्ष्य रख रहे हैं, तो आपको कोई भी विषाक्त पदार्थ नहीं चाहिए।
आईआर क्यूरिंग एक शुष्क प्रक्रिया है… इसमें कोई ज्वलन अवशेष या रसायन नहीं होते। हम क्वार्ट्ज-आधारित उपकरणों का उपयोग करते हैं… इससे आपको किसी भी विषाक्त गैस की चिंता नहीं करनी पड़ती।
इससे बहुत ही जगह भी बचती है… आप आईआर उपकरणों को सीधे ही कन्वेयर लाइन में लगा सकते हैं… आपकी मशीनें छोटी हो जाती हैं, एवं ऊर्जा की खपत भी कम हो जाती है… क्योंकि आपको किसी बड़े ओवन को स्थिर तापमान पर रखने की आवश्यकता नहीं है।
वास्तविकता
अब, आईआर तो कोई जादू नहीं है… इसमें भी कुछ समस्याएँ हैं।
यदि आपके भाग का आकार अजीब है – जैसे गहरे छेद या अलग-अलग मोटाई वाले हिस्से – तो आपको समस्याओं का सामना करना पड़ सकता है… सतह तो बहुत ही गर्म हो सकती है, जबकि भीतरी हिस्सा अभी तक गर्म ही नहीं हुआ होगा… यदि आप लैंप की दूरी एवं व्यवस्था के बारे में सावधान नहीं रहते, तो आपको गर्म स्थानों का सामना करना पड़ सकता है।
इस समस्या को दूर करने हेतु हम आमतौर पर पल्स्ड आईआर या मॉड्यूलेटेड पावर कंट्रोलरों का उपयोग करते हैं… इससे तापमान स्थिर रहता है, एवं भाग पर कोई दबाव नहीं पड़ता… इसमें थोड़ा समय लगता है, लेकिन एक बार यह व्यवस्था ठीक हो जाने के बाद, यह बहुत ही आसान हो जाता है।