Hadi, waferlerin infrared ışınlarıyla kurutulması konusunu konuşalım. Artık eski tip konveksiyon fırınlarını kullanmıyoruz ve yerine infrared ışınlarını tercih ediyoruz. Neden mi? Çünkü modern üretim tesislerindeki “yeşil” ve “kurşunsuz” standartlar artık sadece öneriler değil, zorunluluklardır.
En büyük fark, ısının nasıl iletilmesidir. Havayla dolu devasa bir odayı ısıtmak yerine, infrared ışınları doğrudan waferin yüzeyine ulaşır. Bu tamamen fizikle ilgilidir. Soğuk bir günde güneşin cildinize vurduğunu düşünün; etrafınızdaki havanın ısınmasını beklemezsiniz; ısıyı hemen hissedersiniz. İnfrared ışınları ise elektromanyetik radyasyon kullanarak lambadan wafer’e ısıyı aktarır. Arada herhangi bir aracı yoktur ve büyük miktarda azotu ısıtmak için enerji israf edilmemiş olur.
Isınma süreci inanılmaz derecede hızlidir; dakikalar yerine saniyeler içinde gerçekleşir. İşte burada gerçek enerji tasarrufu sağlanır.
“Yeşil” standardına uymak
Kurşunsuz lehimler biraz hassastır. Yüksek sıcaklıklara iyi dayanırlar, ancak eğer termal profiller doğru ayarlanmazsa, wafer zarar görebilir. İnfrared ışınları sayesinde dalga boyunu, wafer malzemelerinin emmek istediği değerlere göre ayarlayabiliriz. Ayrıca bu yöntem daha temizdir; gazlı ısıtma olmadığı için hiçbir VOC veya karbon emisyonu oluşmaz. Bu da temiz oda için harika bir çözümdür; yanma yok, duman yok ve kirlenme endişesi de yok.
Zor olan kısım: Aradaki mesafe
Mühendisler için en zor kısım, lamba ile wafer arasındaki mesafedir. Eğer mesafe çok yakınsa, sıcak noktalar oluşabilir veya foto direnç malzemesi eriyebilir. Ancak mesafe çok uzaksa, üretim hızı düşer ve zaman kaybı yaşanır. Genellikle bu durumu, lambanın gücünü waferin termal kütleleriyle karşılaştırarak belirleriz.
Dikkat edilmesi gereken bir diğer nokta ise, yüksek yoğunluktaki infrared ışınlarının soğutma sistemlerine büyük baskı uygulamasıdır. Daha hızlı kuruma için gücü artırmaya çalışırsanız, ısı değiştiricilerin bu ısıyı kenarlardan uzaklaştıracak kadar güçlü olması gerekir. Eğer bunu başaramazlarsa, waferlerde bükülme meydana gelir. Kimse bunu istemez.