Tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng công nghệ hồng ngoại cho các chất bán dẫn không chứa chì
Ngành công nghiệp đang nỗ lực hết sức để đạt được tiêu chuẩn không chứa chì và không thải khí độc hại. Điều này rất tốt, nhưng nó khiến quá trình sản xuất trở nên phức tạp hơn.
Trong thời gian dài, chúng tôi vẫn sử dụng lò sưởi thông thường. Vấn đề là chúng chỉ làm nóng không khí mà thôi. Quá trình này diễn ra chậm, tiêu tốn rất nhiều năng lượng, và điều tồi tệ nhất là bụi bẩn sẽ bám vào các tấm wafer.
Chúng tôi quyết định loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng lò sưởi thông thường. Thay vào đó, chúng tôi sử dụng bộ điều khiển hồng ngoại kỹ thuật số để truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần xử lý thông qua bức xạ điện từ. Không cần bất kỳ trung gian nào nữa.
Quên đi việc sử dụng lò sưởi, hãy tập trung vào việc xử lý vật liệu
Hãy tưởng tượng như thế này: Thay vì làm nóng cả căn phòng chỉ để làm ấm một tách cà phê, công nghệ hồng ngoại giống như việc sử dụng lò vi sóng. Nó điều chỉnh bước sóng ánh sáng sao cho phù hợp với khả năng hấp thụ ánh sáng của vật liệu cần xử lý.
Công nghệ này tác động trực tiếp lên các liên kết hóa học trong vật liệu. Điều này có nghĩa là bạn không cần chờ đợi cho đến khi buồng xử lý đủ nóng nữa. Bạn có thể nhận được nhiệt độ mong muốn ngay lập tức.
Nhưng có một điểm khó khăn: Các quy trình xử lý không chứa chì đòi hỏi độ chính xác cao. Rất khó để phân biệt giữa trạng thái “được xử lý hoàn hảo” và trạng thái “bị hư hại do nhiệt độ”. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi sử dụng bộ điều khiển PID. Chúng giúp duy trì nhiệt độ ổn định và ngăn chặn sự gia tăng đột ngột của nhiệt độ. Độ chính xác của bộ điều khiển này vào khoảng ±1°C.
Một phương pháp làm việc sạch sẽ hơn
Các hợp kim không chứa chì rất khó xử lý. Chúng thường yêu cầu nhiệt độ cao hơn so với các vật liệu chứa chì truyền thống. Điều này đồng nghĩa với việc cần sử dụng các thiết bị sưởi công nghiệp, từ đó tiêu tốn rất nhiều điện năng.
Công nghệ hồng ngoại giúp đạt được nhiệt độ cao mà không cần tiêu tốn nhiều năng lượng. Ngoài ra, bạn cũng không cần sử dụng các chất tẩy rửa có chứa dung môi, vốn thường được sử dụng trong các quy trình sấy truyền thống. Nhờ đó, môi trường làm việc trở nên sạch sẽ hơn.
Những thách thức trong quá trình triển khai
Tôi không thể nói rằng đây là phương pháp “kỳ diệu”; vẫn còn nhiều điều cần lưu ý.
Ánh sáng hồng ngoại cường độ cao gây áp lực lớn lên nguồn cung cấp điện. Nếu bạn sử dụng các thiết bị có công suất cao, hãy chắc chắn rằng bảng điều khiển điện của bạn có thể xử lý được dòng điện đột ngột khi thiết bị được kích hoạt.
Bạn cũng cần lưu ý đến vấn đề “nhiệt tích tụ”. Khung máy sẽ trở nên rất nóng. Nếu bạn không có hệ thống tản nhiệt tốt, nhiệt độ môi trường sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo đạc của các cảm biến.
Tin tốt là chúng tôi đã thiết kế các hệ thống này sao cho việc thay thế trở nên đơn giản. Bạn chỉ cần tháo bỏ các thiết bị sưởi cũ, thay thế bằng thiết bị hồng ngoại, kết nối chúng với bộ điều khiển, và mọi thứ sẽ hoạt động bình thường. Như vậy, quá trình xử lý từ hàng giờ sẽ được rút ngắn xuống còn vài phút thôi.