हम लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों के लिए सोने से लेपित आईआर लैंप क्यों उपयोग में लाते हैं?
ईमानदारी से कहें तो, पारंपरिक कन्वेक्शन ओवन बेकार ही हैं। इनमें ऊर्जा का उपयोग हवा एवं मशीन की दीवारों को गर्म करने में होता है; लेकिन इस ऊर्जा का केवल थोड़ा ही हिस्सा ही उत्पाद तक पहुँच पाता है। यह अकुशल एवं पुरानी तकनीक है।
इसीलिए हमने सोने से लेपित शॉर्ट-वेव आईआर लैंपों का उपयोग शुरू किया। ऐसे लैंप, कमरे को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा को सीधे ही सब्सट्रेट तक पहुँचाते हैं।
रहस्य तो सोने में ही है।
सामान्य क्वार्ट्ज लैंप, विभिन्न तरंगदैर्घ्यों वाला प्रकाश उत्सर्जित करते हैं; लेकिन इनमें से अधिकांश प्रकाश तो व्यर्थ ही बर्बाद हो जाता है। क्वार्ट्ज पर पतली सोने की परत लगाने से हम इस समस्या को दूर कर देते हैं। सोना एक फिल्टर की तरह कार्य करता है; यह अनावश्यक तरंगदैर्घ्यों को वापस फिलामेंट में भेज देता है, एवं केवल वही आईआर तरंगें ही बाहर आती हैं जिन्हें सेमीकंडक्टर रेजिन आसानी से अवशोषित कर सकता है।
इस तरह, आपको वहीं जहाँ आवश्यक है, वहाँ ही अधिक ऊष्मा मिलती है; एवं मशीन में बहुत कम ऊष्मा ही फैलती है।
लेकिन एक समस्या तो है…
ऐसे लैंप बहुत तेज़ गति से कार्य करते हैं… कुछ ही सेकंडों में ही वे वांछित तापमान तक पहुँच जाते हैं। लेकिन ऐसी उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण तीव्र ऊष्मा उत्पन्न होती है।
यदि आपके कूलिंग फैन या हीट सिंक पर्याप्त न हों, तो समस्याएँ हो सकती हैं… जैसे कि लैंप के अंतिम हिस्से जल जाना, या रिफ्लेक्टर खराब हो जाना। आपको अपनी ऊर्जा सेटिंग्स एवं कन्वेयर की गति के बीच संतुलन बनाना होगा… अन्यथा आपके वेफरों के किनारे जल जाएँगे।
प्रक्रिया को सरल बनाना…
लीड-फ्री सोल्डरों एवं चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग करना केवल नियमों का पालन करने जैसा ही नहीं है… बल्कि यह तो सटीकता का ही मामला है। ऐसे पदार्थों को जुड़ने हेतु बहुत ही विशिष्ट तापीय प्रोफ़ाइल की आवश्यकता होती है… ताकि कोई हवा के बुलबुले न रह जाएं।
सबसे अच्छी बात यह है कि आईआर क्यूरिंग विधि में कोई हानिकारक रसायन नहीं होते… न ही कोई ज्वलनशील गैसें… इससे क्लीनरूम में कोई दूषित पदार्थ नहीं जाता। यह पृथ्वी पर कम प्रभाव डालने वाली विधि है।
यदि आप अभी भी पुरानी गैस-आधारित प्रणालियों का उपयोग कर रहे हैं, तो यह एक आसान विकल्प है… आपके ऊर्जा खर्च में कमी आएगी, एवं आपका कारखाना वैश्विक मानकों के अनुरूप ही रहेगा। बस, इसके साथ एक अच्छा PID कंट्रोलर भी उपयोग में लाएं… ताकि तापमान ±2°C के भीतर ही रहे।