आईआर सिस्टमों में सिरेमिक एंड कैप्स क्यों महत्वपूर्ण हैं?
सेमीकंडक्टर निर्माण के क्षेत्र में, वेफर पर लगने वाले तापीय दबावों को कैसे संभाला जाता है, इसी पर ही उत्पादन की गुणवत्ता निर्भर है। हम इन्फ्रारेड एमिटरों का उपयोग करके सही मात्रा में ऊष्मा प्रदान करते हैं। टंगस्टन फिलामेंट ही ऊष्मा प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; लेकिन सिरेमिक एंड कैप्स ही वह तत्व है जो पूरे सिस्टम को नष्ट होने से बचाता है।
सबसे कठिन हिस्सा तो इंटरफेस ही है।
सिरेमिक एंड कैप्स को क्वार्ट्ज एनवेलप एवं विद्युत लीडों के बीच का “पुल” माना जा सकता है। हम उच्च-शुद्धता वाले अल्यूमीना का ही उपयोग करते हैं; क्योंकि यह काँच एवं धातु के टुकड़ों के अलग-अलग विस्तार के कारण उत्पन्न होने वाले दबावों को सहन कर सकता है।
यदि यह सील टूट जाए, तो ऑक्सीजन अंदर घुस जाती है… और ऐसी स्थिति में फिलामेंट कुछ ही मिनटों में टूट जाता है। यह वाकई एक भयानक स्थिति है।
लेकिन ये एंड कैप्स केवल छेदों को बंद करने ही का काम नहीं करते… वे वोल्टेज में होने वाले उतार-चढ़ाव को नियंत्रित करते हैं, एवं तेज गति से होने वाले विद्युत संपर्कों को भी बनाए रखते हैं। चूँकि हम “क्लीनरूम” में ही काम करते हैं, इसलिए हम ऐसी सामग्रियों का ही उपयोग करते हैं जिनसे कोई कण या गैस न निकले… इससे वेफर साफ रहता है।
और फिर ऊर्जा संबंधी पहलू भी है।
हर कोई “ग्रीन फैक्ट्रियों” एवं कार्बन उत्सर्जन को कम करने की बात कर रहा है… लेकिन हमारे लिए यह ऊर्जा घनत्व से ही शुरू होता है।
चूँकि ये सिरेमिक एंड कैप्स ऊष्मा को सहन कर सकते हैं, इसलिए हम एमिटरों को अधिक गर्म रख सकते हैं… इससे हर वाट से अधिक ऊष्मा प्राप्त होती है। यह ऊष्मा उत्पादन हेतु आवश्यक किलोवाट-घंटों की मात्रा को कम करने का एक आसान तरीका है… कम अपशिष्ट, बेहतर दक्षता।
लेकिन इनका नुकसान यह है कि ये नाजुक होते हैं।
उच्च तापमान के कारण ये एंड कैप्स नाजुक हो जाते हैं… इन्हें बदलते समय सावधानी बरतनी ही पड़ती है। थोड़ी सी लापरवाही से ही ये टूट सकते हैं… ऐसी स्थिति में वैक्यूम सील भी टूट जाती है। इसलिए सब कुछ सही तरीके से लगाने हेतु सावधानी आवश्यक है।
थोड़ी अधिक सावधानी तो आवश्यक है… लेकिन पुराने, अक्षम ऊष्मा उत्पादन उपकरणों की तुलना में यह बेहतर ही है।