كيفية استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء بشكل صحيح في تصنيع الرقائق الخالية من الرصاص
يواجه عالم أشباه الموصلات ضغوطًا كبيرة للتحول إلى استخدام مواد خالية من الرصاص، لكن لا أحد يريد تباطؤ عملية التصنيع من أجل ذلك. هنا يأتي دور التسخين بالأشعة تحت الحمراء. فبدلاً من إضاعة الوقت في تسخين الفرن الضخم، يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء مباشرة على الرقاقة، مما يجعل العملية أسرع وأكثر كفاءة.
لكن هناك مشكلة: اللمبة وحدها لا يمكنها القيام بهذه المهمة. يجب استخدام مرآة من الألومنيوم ذات انعكاس عالٍ لاستغلال كل الطاقة المضيعة وإعادتها إلى الرقاقة. بدون ذلك، ستضيع الأموال دون فائدة.
إلى أين تذهب الحرارة؟
يمكن اعتبار لمبة الأشعة تحت الحمراء كمصباح عادي، حيث تصدر أشعة في جميع الاتجاهات. إذا لم يكن هناك مرآة، فإن نصف الطاقة سيضيع في هيكل الآلة نفسه.
نستخدم الألومنيوم عالي النقاء لأنه يتعامل بشكل جيد مع الأشعة ذات الطول الموجي القصير والمتوسط. وعن طريق تشكيل الألومنيوم على شكل قوس أو بيضاوي، يمكننا توجيه الحرارة إلى المكان المطلوب بدقة.
النتيجة؟ حصولنا على كثافة حرارية أعلى على الرقاقة. يمكننا أيضًا تقليل استهلاك الطاقة مع الحفاظ على سرعة التسخين. إنها ببساطة طريقة أكثر كفاءة لاستخدام الطاقة.
تفاصيل المواد المستخدمة
تتعرض هذه المرايا لظروف قاسية، ففي خطوط تصنيع أشباه الموصلات، تتعرض للتسخين والتبريد المستمرين. إذا كان الألومنيوم رقيقًا جدًا، فإنه سيتشوه. وعند حدوث ذلك، ستتشتت الحرارة في الاتجاهات الخاطئة، مما يسبب مشاكل.
لمنع التأكسد من التأثير على أداء الرقاقة، نستخدم ألومنيوم معالج بطريقة خاصة.
لكن هناك تنازل في استخدام الألومنيوم المصقول؛ فهو يبدو رائعًا ويعطي أفضل أداء في البداية، لكنه يجذب البصمات والغبار. في الغرف النظيفة، هذا لا بأس به، لكن إذا تراكم أي أوساخ على سطحه، فسوف تظهر “نقاط باردة” على الرقاقة.
تقليل استهلاك الطاقة
أفضل ميزة في استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء مع المرايا المناسبة هي سرعة التسخين، حيث يتم التسخين في ثوانٍ، وليس ساعات. فلا داعي لتسخين الهواء، بل يتم تسخين الرقاقة مباشرة.
كما أن هذه الطريقة تقلل من استخدام المركبات العضوية المتطايرة الضارة التي تنتجها بعض أجهزة التجفيف الكيميائية، مما يرضي المفتشين البيئيين. لكن يجب التأكد من أن نظام التبريد قادر على التعامل مع هذه الحرارة العالية، وإلا فقد تتضرر موصلات اللمبة.