چرا کارخانههای تولید نیمههادی، از فرهای بزرگ به جای روشهای پردازش با امواج مادون قرمز استفاده میکنند؟
اکثر کارخانههای تولید نیمههادی، از آن فرهای بزرگ استفاده کردن را کنار گذاشتهاند. این کار منطقی است؛ چرا که با توجه به تلاشها برای استفاده از انرژیهای سبز و مقررات سختگیرانه مربوط به مواد بدون سرب، روشهای قدیمی دیگر کارایی لازم را ندارند.
راز واقعی این است که روش پردازش با امواج مادون قرمز، کاملاً از هوا صرفنظر میکند؛ یعنی گرما مستقیماً به سطح ماده اعمال میشود. چرا باید انرژی زیادی را صرف گرم کردن دیوارههای یک جعبه فلزی بزرگ کنیم، در حالی که میتوانیم فقط قسمتی که در حال پردازش است را گرم کنیم؟
نحوه عملکرد این روش
میتوان آن را نوعی انتقال انرژی مستقیم در نظر گرفت. به جای انتظار برای گرم شدن هوا، امواج مادون قرمز از تابش الکترومغناطیسی برای حرکت دادن مولکولهای موجود در ماده استفاده میکنند. این فرآیند تقریباً بلافاصله اتفاق میافتد؛ چون این امواج به داخل ماده نفوذ میکنند و باعث پردازش آن از درون میشوند. این روش باعث میشود فرآیند پردازش سریعتر انجام شود، و در نتیجه، قطعات تحت فشار گرمایی غیرضروری قرار نمیگیرند.
مشکلات مربوط به استانداردهای بدون سرب
مشکل اینجاست که جوشها و پلیمرهای بدون سرب، نیاز به گرمای بسیار بیشتری برای پردازش دارند. مشکل روشهای پردازش مبتنی بر جریان هوا این است که سعی بر رسیدن به دمای بالا، معمولاً باعث گرم شدن بیش از حد سایر بخشهای مدار میشود. این مانند گرم کردن یک تکه پیتزا با گرم کردن کل خانه است.
اما امواج مادون قرمز این مشکل را حل میکنند؛ زیرا گرمای دقیق و با شدت بالایی ارائه میدهند. به این ترتیب، دمای لازم برای پردازش ماده حاصل میشود، اما سایر بخشهای مدار تحت تأثیر گرما قرار نمیگیرند.
مزایا و معایب
هزینه برق شما کاهش خواهد یافت؛ چون نیازی به استفاده از فنهای بزرگ یا عناصر گرمایشی که ۲۴ ساعته کار میکنند، نیست. لامپها نیز تنها زمانی روشن میشوند که قطعه مورد نظر در زیر آنها قرار داشته باشد. اما باید مراقب باشید؛ اگر شدت گرما بیش از حد باشد، سطح ماده خیلی سریع پردازش میشود و مواد حلشونده در زیر آن مانده میشوند. همچنین، اگر سرعت حرکت قطعات و ناحیههای مربوط به لامپها مناسب نباشد، حبابهایی در ماده ایجاد میشود. در این صورت، باید کل محموله را از بین ببرید.
نحوه استفاده از این روش در کارخانهها
بهترین چیز این است که فضای بیشتری در اختیار داریم؛ میتوانیم یک فر ۱۰ متری را حذف کرده و جای آن را با یک تونل کوچک برای پردازش با امواج مادون قرمز جایگزین کنیم. این روش باعث کاهش مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای میشود؛ همچنین، قطعات با سرعت بیشتری از یک مرحله به مرحله دیگر منتقل میشوند.