हम लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों के लिए आईआर क्यूरिंग का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
आजकल वेफरों के निर्माण हेतु उपकरणों का डिज़ाइन करना काफी कठिन है। नए नियमों के कारण, सुखाने एवं क्यूरिंग की प्रक्रियाओं पर बहुत दबाव पड़ रहा है। अभी भी कई लोग पुराने तरह के ओवens का ही उपयोग कर रहे हैं; लेकिन वे वास्तव में बस बड़े ही हीटर हैं, जो पूरे कमरे को गर्म कर देते हैं। यह ऊर्जा की बर्बादी है… और वास्तव में, ऐसे ओवens से सब्सट्रेट पर दूषण भी हो सकता है।
इसीलिए हम आईआर क्यूरिंग का उपयोग करते हैं… यही सबसे बेहतर तरीका है।
ऊर्जा कहाँ जाती है?
इसे माइक्रोवेव एवं पारंपरिक ओवन के बीच की तुलना के रूप में समझें। आईआर, हवा को गर्म करने की कोशिश नहीं करता… बल्कि सीधे ही वेफर पर मौजूद फोटोरेसिस्ट/चिपकने वाली परत को गर्म करता है। चूँकि ऊर्जा सीधे ही सामग्री तक पहुँचती है, इसलिए लक्षित तापमान तक पहुँचने में कुछ ही सेकंड लगते हैं… मिनट नहीं।
यही वह तरीका है, जिससे “हरित ऊर्जा” के लक्ष्यों को आसानी से हासिल किया जा सकता है… बिना अतिरिक्त प्रयास किए। आपको मशीन की दीवारों या आसपास की हवा को गर्म करने हेतु कोई खर्च नहीं करना पड़ता… ऊर्जा वहीं जाती है, जहाँ उसकी आवश्यकता है। इसके अलावा, चूँकि यह प्रक्रिया बहुत तेज़ है, इसलिए वेफर को ठंडा करने हेतु भी कम समय ही लगता है।
रासायनिक प्रक्रियाओं का ध्यान रखना आवश्यक है
लीड-फ्री उत्पादों के निर्माण हेतु केवल सोल्डर को ही बदलना पर्याप्त नहीं है… पूरी रासायनिक प्रक्रिया पर ध्यान देना आवश्यक है।
आईआर के द्वारा हम तरंगदैर्घ्य को नियंत्रित कर सकते हैं… ऐसा करके हम उस तरंगदैर्घ्य का उपयोग कर सकते हैं, जिसे क्यूरिंग एजेंट द्वारा अवशोषित किया जा सके। इससे हम सब्सट्रेट को नुकसान पहुँचाए बिना ही पॉलिमरीकरण प्रक्रिया को शुरू कर सकते हैं… इससे वोलेटाइल ऑर्गेनिक कंपाउंड्स का उत्सर्जन भी रुक जाता है… जो आमतौर पर तापीय वातावरण नियंत्रण से बाहर होने पर होता है।
कुछ चुनौतियाँ…
हालाँकि, ऐसी सटीकता हेतु थोड़ा अधिक सावधान रहना आवश्यक है।
चूँकि आईआर बहुत तेज़ है, इसलिए वेफर की सतह पर तुरंत ही क्यूरिंग हो जाती है… जिससे नीचे मौजूद घोल वहीं ही फंस जाते हैं… यह अच्छा नहीं है। इसे रोकने हेतु सेंसरों एवं तापमान नियंत्रण प्रणालियों का सही उपयोग आवश्यक है। यदि PID लूप धीमा है, तो तापमान अत्यधिक हो जाएगा… जिससे वेफर विकृत हो जाएगा।
हम ऐसी प्रणालियों को ऐसे ही डिज़ाइन करते हैं, ताकि वे पुराने थर्मल उपकरणों की जगह ले सकें… लेकिन ध्यान रखें कि आपके कूलिंग फैन, वेफर के किनारों पर होने वाले तेज़ तापमान को संभाल सकें।