إيقاف مشكلة “الجدار الساخن” في مراحل غسيل أشباه الموصلات
إذا كنت قد قضيت بعض الوقت في عمليات المعالجة الرطبة لأشباه الموصلات، فأنت تعرف التحديات التي تواجهنا. يجب تسخين الرقاقة خلال مرحلة الغسيل، لكننا لا نريد أن يتحول جسم الجهاز إلى فرن.
المصابيح التقليدية تنتج حرارة في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجدران الداخلية للجهاز. هذا يُعد إهدارًا للطاقة، وبصراحة، إنه خطر كبير على الأشخاص الذين يعملون بالقرب من الجهاز.
لقد وجدنا طريقة أفضل: استخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء الاتجاهية.
كيف تعمل هذه المصابيح؟
معظم مصابيح الأشعة تحت الحمراء تنتج إشعاعًا في دائرة كاملة بزاوية 360 درجة. لكننا لا نريد ذلك. بدلاً من ذلك، نستخدم مصادر إشعاع قصيرة الموجة مع مرايا متخصصة.
الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة رائعة، لأنها تخترق سائل الغسيل وتصل مباشرة إلى سطح الرقاقة. من خلال تضييق نطاق الإشعاع، يمكننا توجيه الطاقة الحرارية إلى المكان المطلوب. بهذه الطريقة، ترتفع درجة حرارة الرقاقة بشكل متساوٍ، بينما يظل جسم الجهاز باردًا عند اللمس.
كيف نتعامل مع المشاكل المتعلقة بالرطوبة؟
مراحل الغسيل تتطلب استخدام الماء، والماء والكهرباء ليسا صديقين. لمنع حدوث أي مشاكل، نستخدم أغلفة مقاومة للماء على الوصلات الكهربائية. بدونها، ستؤدي الرطوبة إلى تلف الوصلات، وهذا يؤدي إلى توقف الجهاز عن العمل. كما نغلف الأجزاء المختلفة بغلافات من الكوارتز، فهي مقاومة للمواد الكيميائية والرذاذ.
التحديات المتعلقة باستخدام هذه المصابيح
الأمر ليس بهذه البساطة. نظرًا لأننا نركز كل الحرارة في نقطة واحدة، فإن الدقة مهمة جدًا. إذا كانت المصابيح غير دقيقة ببضعة ملليمترات، فسيظهر تراكمات حرارية على الرقاقة، وهذا مشكلة كبيرة.
وهناك مشكلة أخرى: بينما تظل الجدران باردة، فإن المصابيح نفسها تصبح ساخنة للغاية. لا يمكن تجاهل جسم الجهاز. إذا لم تكن المراوح أو أجهزة التبريد فعالة، فسوف تتلف المصابيح بشكل مبكر.
أفضل حل هو استخدام جهاز تحكم PID للتحكم في درجة الحرارة. هذا يجعل درجة الحرارة مستقرة وقابلة للتنبؤ بها. بذلك، تظل الرقاقات في حالة مستقرة، ويظل جسم الجهاز باردًا، ويمكن للعاملين العمل بشكل آمن.