چرا از فرهای هوای گرم برای خشک کردن قطعات استفاده نمیکنیم و به فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز روی میآوریم؟
اکثر کارخانههای تولید تراشه، در حال ترک استفاده از آن فرهای قدیمی هستند. این کار منطقی است؛ چرا که با توجه به تلاشها برای استفاده از قطعات بدون سرب و کاهش هزینههای انرژی، روشهای قدیمی دیگر کارایی لازم را ندارند.
فرهای هوای گرم سنتی، در واقع نوعی هدررفت انرژی هستند؛ چرا که شما برای گرم کردن یک جعبه فلزی بزرگ و هوای موجود در آن، پول زیادی خرج میکنید، تا فقط یک قطعه کوچک گرم شود. این کار بیفایده است.
اما فرهای مبتنی بر تابش مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها به جای گرم کردن کل اتاق، تابش الکترومغناطیسی را مستقیماً به سمت سطح قطعه ارسال میکنند. این روش سریعتر و مؤثرتر است.
نکته جالب اینجاست که تابش مادون قرمز، باندهای جذب خاص چسبها یا مواد حساس به نور را هدف قرار میدهد؛ بنابراین شما نیازی نیست منتظر گرم شدن کامل دستگاه باشید.
در فرآیندهای تولید بدون سرب، نمیتوانید از نظر دما کوتاهی کنید؛ اگر دما کمی انحراف داشته باشد، مشکلاتی مانند اتصال نامناسب قطعات یا وجود حفرههای کوچک در سطح قطعات ایجاد میشود. با استفاده از تابش مادون قرمز، میتوانید گرمای لازم را مستقیماً روی سطح قطعه ایجاد کنید، بدون اینکه کل برد گرم شود.
همچنین، صرفهجویی در مصرف انرژی نیز واقعی است. سیستمهای هوای گرم، مشهور به نشت انرژی هستند؛ اما لامپهای مبتنی بر تابش مادون قرمز، تقریباً بلافاصله روشن و خاموش میشوند. دیگر نیازی به چرخههای طولانی گرمکردن نیست. علاوه بر این، از آنجایی که از گازهای سنگین یا مواد حلال برای گرمکردن استفاده نمیشود، فضای کارخانه تمیزتر میشود. این روش، راهی آسانتر برای دستیابی به اهداف «تولید سبز» است؛ چرا که میزان انرژی مصرفی برای هر ویفر کمتر میشود.
اما، این روش کاملاً بدون معایب نیست؛ باید تعادلی بین سرعت و دقت حرارتی برقرار کرد. اگر ویفر به درستی متمرکز نشود یا شکل لامپ کمی انحراف داشته باشد، نقاط گرمی در سطح قطعه ایجاد خواهد شد. همچنین، باید مطمئن شد که سیستمهای خنککننده بتوانند گرمای بازتابشده از سطح قطعه را کنترل کنند. اگر سرعت نوار حمل قطعات کمتر از سرعت تابش لامپ باشد، لبههای قطعات سوخته خواهند شد.
در واقع، این یک تعادل دشوار است؛ باید میزان تولید و دقت حرارتی را در نظر گرفت. اما وقتی که این تعادل برقرار شود، نتایج بسیار بهتری خواهد بود.