हम लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों के निर्माण हेतु इन्फ्रारेड तकनीक का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
उद्योग, लीड-फ्री एवं शून्य-उत्सर्जन मानकों की ओर तेजी से बढ़ रहा है। यह अच्छी बात है, लेकिन इसके कारण वास्तविक निर्माण प्रक्रिया में कुछ कठिनाइयाँ आ जाती हैं।
लंबे समय से हमने कंवेक्शन ओवनों का ही उपयोग किया है। लेकिन समस्या यह है कि ऐसे ओवन केवल हवा को ही गर्म करते हैं। यह प्रक्रिया धीमी होती है, बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद होती है… और सबसे खराब बात यह है कि ऐसे ओवनों से धूल एवं कण वेफरों पर फैल जाते हैं।
हमने हवा के उपयोग को पूरी तरह बंद करने का निर्णय लिया। डिजिटल इन्फ्रारेड नियंत्रकों के उपयोग से हम ऊर्जा को सीधे सब्सट्रेट तक पहुँचाते हैं… कोई मध्यवर्ती तत्व नहीं।
ओवनों को भूल जाइए… सीधे रासायनिक बंधनों पर ही ध्यान दें!
इसे इस तरह समझें – कॉफी गर्म करने हेतु पूरे कमरे को गर्म करने के बजाय, इन्फ्रारेड तकनीक में तो माइक्रोवेव की तरह ही काम होता है। यह लैंप के प्रकाश-स्पेक्ट्रम को उस सामग्री की अवशोषण-क्षमता के अनुरूप बनाता है।
यह तकनीक सीधे ही सोल्डर/चिपकने वाले पदार्थों के रासायनिक बंधनों पर ही कार्य करती है। इसका मतलब है कि आपको कमरे के गर्म होने का इंतजार नहीं करना पड़ता… गर्मी तुरंत ही प्राप्त हो जाती है।
लेकिन यहाँ एक कठिनाई है – लीड-फ्री प्रक्रियाओं में थोड़ी सी भी त्रुटि होने पर परिणाम बर्बाद हो सकता है। इस समस्या को दूर करने हेतु हम अपने नियंत्रकों में PID लूपों का उपयोग करते हैं… ये लूप वोल्टेज को स्थिर रखते हैं, ताकि तापमान बढ़ने से बच सके। हम लगभग ±1°C की सटीकता ही चाहते हैं।
एक साफ-सुथरा तरीका…
लीड-फ्री मिश्रधातुओं को गर्म करने हेतु उच्च तापमान की आवश्यकता होती है… ऐसे में औद्योगिक हीटरों का उपयोग आवश्यक हो जाता है… जिससे बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद हो जाती है।
इन्फ्रारेड लैंपों के उपयोग से ऐसी समस्याओं से बचा जा सकता है… साथ ही, पुरानी तकनीकों में उपयोग होने वाले घातक केमिकलों की भी आवश्यकता नहीं है… ऐसे में कार्य प्रक्रिया और भी साफ-सुथरी हो जाती है।
कुछ कठिनाइयाँ…
यह कोई जादुई तकनीक नहीं है… कुछ चीजों का ध्यान रखना आवश्यक है।
उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड लैंपों से पावर सप्लाई पर बहुत दबाव पड़ता है… यदि आप उच्च-वाटेज वाले लैंपों का उपयोग कर रहे हैं, तो आपके इलेक्ट्रिक पैनल को उस अचानक आने वाले धारा-प्रवाह को संभालने की क्षमता होनी चाहिए।
इसके अलावा, मशीन का फ्रेम भी गर्म हो जाता है… यदि आपके पास कोई ठोस हीट सिंक या फॉर्स्ड एयर कूलिंग सिस्टम न हो, तो आसपास की गर्मी मशीन के सेंसरों के कार्य पर प्रभाव डाल सकती है।
अच्छी बात यह है कि हमने ऐसी प्रणालियों को इस तरह डिज़ाइन किया है कि उन्हें आसानी से बदला जा सके… पुराने कंवेक्शन ओवनों को हटाकर इन्फ्रारेड लैंपों को लगाना ही काफी है… ऐसे में कई घंटों लगने वाली प्रक्रिया कुछ ही मिनटों में पूरी हो जाती है।