چرا از لامپهای مادون قرمز پوشیده شده با طلا برای نیمههادیهای بدون سرب استفاده میکنیم؟
دنیای نیمههادیها در تلاش است تا به استانداردهای «سبز» و بدون سرب دست یابد. این موضوع روی کاغذ عالی به نظر میرسد، اما در واقع باعث مشکلات زیادی در فرآیندهای تولید میشود. فرهای قدیمی، سرعت گرم کردن هوا و دیوارههای محفظه را بسیار کند میکنند؛ در نتیجه انرژی زیادی هدر میرود.
به همین دلیل، ما از لامپهای مادون قرمز پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم. به جای اینکه منتظر گرم شدن هوا باشیم، گرما را مستقیماً به جایی که نیاز است، ارسال میکنیم.
جادوی پوشش طلا
لامپهای کوارتزی استاندارد، طیف گستردهای از تشعشعات مادون قرمز را تولید میکنند. مشکل اینجاست که نمیخواهیم بدنه لامپ یا سطح نیمههادی دچار گرمای بیش از حد شود؛ فقط میخواهیم نقطه مورد نظر گرم شود.
با اضافه کردن لایه نازکی از طلا به کوارتز، یک فیلتر انتخابی ایجاد میشود؛ این فیلتر، تشعشعات با طول موج بلند را به سمت فیلامنت بازمیگرداند و اجازه میدهد تشعشعات با طول موج کوتاه به راحتی از آن عبور کنند.
نتیجه چیست؟ انرژی مستقیماً به روی چسبهای لحیم یا فوتورزیستها وارد میشود؛ نیازی به انتظار یا هدر دادن انرژی برای گرم کردن اتاق نیست. این روش، باعث کاهش مصرف انرژی و سرعت بیشتر فرآیند تولید میشود.
صرفهجویی در انرژی
نکته مهم این است که لحیمهای بدون سرب، برای ذوب شدن، نیاز به دماهای بالاتری نسبت به لحیمهای قدیمی دارند. اگر از عناصر گرمایشی سنتی استفاده کنیم، هزینه برق ما بسیار بالا خواهد رفت و زمان تولید نیز طولانی خواهد شد. این موضوع بسیار آزاردهنده است.
لامپهای مادون قرمز پوشیده شده با طلا، این مشکل را حل میکنند؛ زیرا انتقال گرما به صورت مستقیم انجام میشود. در نتیجه، میزان کیلووات-ساعت مصرفی برای هر ویفر کمتر میشود. علاوه بر این، نیازی به استفاده از کاتالیزورهای شیمیایی یا گازهای احتراقی نیست؛ این روش، روشی ساده و کارآمد برای گرم کردن نیمههادیهاست.
نکاتی که باید در نظر گرفت
البته، این روش کاملاً بدون مشکل نیست؛ با وجود تراکم گرمای بالا، مشکلاتی نیز وجود دارد. پوشش طلا باعث میشود خود لامپ بسیار گرم شود.
اگر از فنهای خنککننده یا سیستمهای خنککننده مناسبی استفاده نکنید، ممکن است بدنه لامپ یا سنسورها دچار آسیب شوند.
یک نکته دیگر این است که باید به منبع تغذیه لامپ توجه کنید؛ افزایش ولتاژ میتواند برای فیلامنتها مضر باشد. همچنین، باید مطمئن شوید که کنترلکنندهها برای سرعت مناسب لامپ تنظیم شدهاند؛ در غیر این صورت، دمای مورد نظر حاصل نخواهد شد و تعداد زیادی از تراشهها از بین خواهند رفت.