কেন ফ্যাবগুলিতে ইনফ্রারেড হিটিংই সেরা বিকল্প?
বেশিরভাগ সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন লাইনগুলোতে এখনও পুরানো পদ্ধতিই ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ, আগে বাতাসকে উত্তপ্ত করা হয়; তারপর আশা করা হয় যে ঐ উত্তপ্ত বাতাসটি যন্ত্রাংশটিকেও উত্তপ্ত করবে। এটা ঠিক যেন হলওয়েতে হেয়ার ড্রায়ার ব্যবহার করে ঘরটিকে উত্তপ্ত করার চেষ্টা করার মতো। এখানে অনেক বিলম্ব হয়।
এই কারণেই আমরা অনেকেই ইনফ্রারেড হিটিং ব্যবহার করছি। এতে মধ্যবর্তী প্রক্রিয়াটি বাদ পড়ে। বাতাসের জন্য অপেক্ষা না করেই শক্তি সরাসরি যন্ত্রাংশটিতে পৌঁছায়।
অপেক্ষা করার আসল খরচ
একটু পদার্থবিজ্ঞান নিয়ে ভাবুন। গরম বাতাস কনভেকশনের মাধ্যমে কাজ করে; অর্থাৎ এটা খুবই ধীর প্রক্রিয়া। আপনাকে অপেক্ষা করতে হয় যতক্ষণ না বাতাসটি উত্তপ্ত হয়; তারপর আবার অপেক্ষা করতে হয় যতক্ষণ না ঐ উত্তপ্ত তাপটি যন্ত্রাংশটিতে প্রবেশ করে। এটা খুবই ধীর প্রক্রিয়া।
ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলো? এগুলো তৎক্ষণাৎ কাজ করে। সুইচটি চালু করলেই লক্ষ্যবস্তুটি তৎক্ষণাৎ উত্তপ্ত হয়।
যখন আপনি উচ্চ-মাত্রার উৎপাদন করছেন, তখন প্রতিটি সেকেন্ডই গুরুত্বপূর্ণ। যদি আপনি প্রতি ওয়েফার উত্তপ্ত করতে ৩০ সেকেন্ড সময় সাশ্রয় করতে পারেন, তাহলে প্রতি শিফটে হাজার হাজার অতিরিক্ত ইউনিট উৎপাদন করা সম্ভব হবে। যদি আপনি এখনও বাতাস ব্যবহার করেন, তাহলে অনেক টাকা নষ্ট হয়ে যাবে।
পুরো ঘরটিকে উত্তপ্ত করার দরকার নেই
আরেকটি বিষয় হলো, বাতাস সঞ্চালন ব্যবস্থাগুলো থেকে অনেক তাপ নষ্ট হয়ে যায়। এটা অপচয়।
ইনফ্রারেড ব্যবহার করলে আপনি ঠিক সেখানেই শক্তি প্রয়োগ করতে পারেন যেখানে যন্ত্রাংশটি রয়েছে। আপনাকে শুধুমাত্র একটি ওয়েফারকে ২০০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করার জন্য পুরো ক্লিনরুমটিকে উত্তপ্ত করার দরকার নেই। তাছাড়া, ইনফ্রারেড ব্যবহার করলে যন্ত্রপাতিগুলোর আকারও ছোট হয়। ফলে আপনি আরও বেশি প্রক্রিয়া সম্পন্ন করতে পারেন।
কিন্তু সমস্যা কী?
ইনফ্রারেড হিটিংও সব সমস্যার সমাধান নয়। যেহেতু তাপ খুব ঘনভাবে প্রয়োগ হয়, তাই যদি ল্যাম্পগুলো সঠিকভাবে সাজানো না হয়, তাহলে সমস্যা দ্রুত দেখা দিতে পারে। এর ফলে যন্ত্রাংশগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।
তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করার জন্য আপনার ভালো PID কন্ট্রোলার দরকার। আর যদি আপনি হট এয়ার ব্যবহার করে ইনফ্রারেড ব্যবহার করতে চান, তাহলে আপনাকে আপনার সেন্সরগুলো পুনরায় ক্যালিব্রেট করতে হবে।
কিন্তু সবচেয়ে বড় সমস্যা হলো শীতলীকরণ। যেহেতু আপনি খুব দ্রুত যন্ত্রাংশটিকে উত্তপ্ত করছেন, তাই আপনার শীতলীকরণ ব্যবস্থাকেও দ্রুত কাজ করতে হবে। যদি আপনার শীতলীকরণ ব্যবস্থা দুর্বল হয়, তাহলে সমস্যাটি লাইনের শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত থাকবে।