วิธีการใช้เทคโนโลยี IR เพื่อการอบแห้งชิปที่ปราศจากสารตะกั่ว
วงการเซมิคอนดักเตอร์กำลังอยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างมากให้หันมาใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และลดการใช้สารตะกั่ว แต่ก็ไม่มีใครอยากชะลอกระบวนการผลิตเพื่อทำเช่นนั้น นี่คือจุดที่เทคโนโลยี IR เข้ามามีบทบาท แทนที่จะใช้เวลาไปกับการอุ่นห้องอบขนาดใหญ่ เทคโนโลยี IR จะส่งความร้อนไปยังวัสดุโดยตรง ซึ่งทำให้กระบวนการเร็วขึ้นและสะอาดขึ้น
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง นั่นก็คือ หลอด IR คนเดียวไม่สามารถทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณจำเป็นต้องมีตัวสะท้อนความร้อนที่ทำจากอลูมิเนียมที่มีความสามารถในการสะท้อนความร้อนได้ดี เพื่อให้ความร้อนกลับมายังวัสดุอีกครั้ง หากไม่มีตัวสะท้อนความร้อน ก็เท่ากับเสียเงินโดยเปล่าประโยชน์
ทิศทางของความร้อน
ลองนึกถึงหลอด IR เหมือนหลอดไฟธรรมดาๆ ที่แผ่รังสีออกไปในทุกทิศทาง หากไม่มีตัวสะท้อนความร้อน พลังงานครึ่งหนึ่งก็จะหายไปกับโครงเครื่องจักร
เราใช้อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง เพราะมันสามารถสะท้อนความร้อนในย่านคลื่นสั้นและย่านคลื่นกลางได้อย่างดี การนำอลูมิเนียมมาปรับรูปร่างให้เป็นรูปพาราโบลาหรือรูปวงรี จะช่วยให้ความร้อนถูกส่งไปยังจุดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ
ผลลัพธ์ก็คือ ความหนาแน่นของความร้อนบน PCB หรือวัสดุจะสูงขึ้น คุณสามารถลดกำลังไฟที่ใช้ได้ แต่ยังคงรักษาความเร็วในการอบแห้งไว้ได้ นี่คือหลักฟิสิกส์ที่ชาญฉลาดจริงๆ
รายละเอียดเกี่ยวกับวัสดุ
ตัวสะท้อนความร้อนเหล่านี้ต้องทนต่อความร้อนอย่างมาก ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ตัวสะท้อนความร้อนจะถูกทำให้ร้อนและเย็นซ้ำๆ หากอลูมิเนียมมีความหนาน้อยเกินไป มันก็จะบิดเบี้ยว และความร้อนก็จะไม่สามารถกระจายตัวได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะก่อให้เกิดปัญหาได้
เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนทำลายคุณสมบัติของวัสดุ เราจึงใช้อลูมิเนียมที่ผ่านการอโนไดซ์หรือการขัดเงา
แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง อลูมิเนียมที่ขัดเงาจะดูดี และให้กำลังไฟที่ดีที่สุด แต่มันก็เป็นแหล่งดึงดูดคราบนิ้วมือและฝุ่น ในห้องที่สะอาด ก็ไม่เป็นปัญหา แต่ถ้ามีสิ่งสกปรกมาเกาะบนพื้นผิว ก็จะเกิด “จุดที่มีความร้อนต่ำ” ขึ้นมา
การลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
ข้อดีของการใช้เทคโนโลยี IR คือเวลาในการเริ่มทำงานที่สั้นลง อยู่ที่เพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น คุณไม่จำเป็นต้องอุ่นอากาศ แต่เป็นการอุ่นวัสดุโดยตรง
นอกจากนี้ ยังช่วยลดการปล่อยสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ที่เกิดจากเครื่องอบแห้งที่ใช้สารเคมี ซึ่งจะทำให้เจ้าหน้าที่ตรวจสอบสิ่งแวดล้อมพอใจ แต่ก็ต้องระวังด้วยว่าระบบระบายความร้อนของคุณสามารถรับมือกับความร้อนที่สูงได้หรือไม่ มิฉะนั้นหลอดไฟอาจพังได้