Tại sao việc sử dụng phương pháp làm khô bằng tia hồng ngoại là giải pháp tốt nhất cho các linh kiện bán dẫn không chứa chì
Hãy thừa nhận rằng những lò nướng truyền thống đang dần trở thành thứ lỗi thời. Hầu hết các nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn đều chuyển sang sử dụng phương pháp làm khô bằng tia hồng ngoại, và điều này có lý do chính đáng. Phương pháp này giúp đạt được mục tiêu sử dụng vật liệu không chứa chì và thân thiện với môi trường, mà không làm chậm quy trình sản xuất.
Không cần phải làm nóng không khí
Hãy tưởng tượng cách hoạt động của lò nướng thông thường: bạn làm nóng không khí, sau đó không khí mới làm nóng các wafer. Đó là cách làm thông qua trung gian, và việc này gây lãng phí rất nhiều năng lượng.
Ngược lại, phương pháp sử dụng tia hồng ngoại hoạt động khác biệt. Nó sử dụng bức xạ điện từ để truyền năng lượng trực tiếp vào bề mặt vật liệu cần được làm khô. Chúng ta có thể kiểm soát chính xác các bước sóng mà chất kết dính cần hấp thụ năng lượng. Thay vì làm nóng toàn bộ buồng lò, chúng ta chỉ cần làm nóng những phần thực sự cần được làm khô.
Phương pháp này rất chính xác và hiệu quả. Đó là lý do tại sao nó được ưa chuộng.
Kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác
Các chất kết dính không chứa chì rất nhạy cảm với nhiệt độ. Chúng cần nhiệt độ cao hơn, và khoảng thời gian cần để chúng khô cũng ngắn hơn so với các chất kết dính chứa chì.
Nếu nhiệt độ quá cao, các wafer sẽ bị hư hại. Nếu nhiệt độ quá thấp, các mối nối sẽ yếu và linh kiện sẽ không hoạt động tốt.
Với đèn hồng ngoại, chúng ta có thể kiểm soát việc tăng nhiệt độ một cách chính xác. Nhiệt độ có thể tăng nhanh trong vài giây. Điều này giúp tránh tình trạng vật liệu bị nóng quá lâu, từ đó tránh được tình trạng biến dạng của vật liệu.
Những hạn chế (bởi vì không có gì là hoàn hảo)
Điểm tích cực nhất là chi phí năng lượng giảm đi. Không cần phải chờ lò nướng nóng lên trước khi bắt đầu quy trình sản xuất. Chỉ cần bật công tắc, tia hồng ngoại sẽ truyền năng lượng vào vật liệu cần được làm khô.
Nhưng cũng có những hạn chế: tia hồng ngoại chỉ có thể tác động lên những vùng mà ánh sáng có thể chiếu tới. Nếu wafer có hình dạng phức tạp hoặc có những rãnh sâu, việc truyền nhiệt sẽ gặp khó khăn. Chúng ta cần phải tính toán kỹ về khoảng cách giữa đèn hồng ngoại và vật liệu, cũng như bước sóng của tia hồng ngoại, để đảm bảo nhiệt độ được truyền đều khắp bề mặt vật liệu. Điều này đòi hỏi sự lập kế hoạch kỹ lưỡng, nhưng kết quả mang lại thì rất xứng đáng.
Bảo vệ môi trường
Một ưu điểm nữa của phương pháp này là không gây ô nhiễm môi trường. Không có khí thải từ các bộ phận gia nhiệt. Cũng không cần sử dụng chất xúc tác chứa chì để đẩy nhanh quá trình phản ứng.
Đó là một quy trình sạch sẽ, sử dụng năng lượng điện. Phương pháp này phù hợp với xu hướng toàn cầu hướng tới việc xây dựng các nhà máy sản xuất linh kiện bán dẫn thân thiện với môi trường, mà không cần các kỹ sư phải tốn nhiều công sức để giải quyết các vấn đề liên quan.