Neden kurşunsuz çiplerde ısıtmak için konveksiyon yöntemini bırakıyoruz?
Fabrikalar artık eski usul konveksiyon fırınlarından ve bunlarla birlikte gelen kimyasal bazlı kurutma işlemlerinden vazgeçiyor. Herkes kızılötesi (IR) yöntemine yönleniyor. Neden mi? Çünkü bu yöntem, üretim hızını düşürmeden “yeşil” ve kurşunsuz ürünlerin üretimini mümkün kılıyor.
Kızılötesi kurutmanın avantajları
Konveksiyon ısıtmasını düşünün: Aslında devasa bir hava kutusunu ısıtmış oluyorsunuz; bu da büyük bir enerji israfı demektir. Ayrıca, wafların kirlenmesine de neden olur.
Kızılötesi ise farklı bir yöntemdir. Elektromanyetik radyasyon kullanarak enerjiyi doğrudan yüzeye ileterek ısı sağlar. Aracı yoktur, hava da gerekmez. Böylece hedef sıcaklığa çok daha hızlı ulaşılır. Bu da kurşunsuz lehimler ve polimerler için büyük bir avantajdır; çünkü bunların çalışabileceği zaman dilimi oldukça dar olduğundan hız çok önemlidir.
Temizlik açısından avantajlar
Eski yöntemlerde genellikle zararlı uçucu organik bileşikler veya ağır metallerle uğraşmak gerekiyordu. Bu durum ne gezegen için iyidir ne de oradaki insanlar için.
Kızılötesi yöntemiyle ise UV ile veya termal olarak aktive edilen kurşunsuz reçineler kullanılabilir. Isı doğrudan hedefe uygulandığı için, bir wafer’ı kurutmak için tüm odayı ısıtmak gerekmez. Bu sayede enerji tüketimi azalır ve fabrika daha temiz kalır.
Bir diğer avantaj da, devasa ve gürültülü hava akış sistemlerinden kurtulabilmektir. HVAC sistemleri ve temizleme cihazları da rahatlayacaktır.
Zorluklar
Ancak her şey mükemmel değil. Bazı trade-off’lar var.
Yüksek yoğunluktaki kızılötesi lambalar çok güçlüdür. Bu da hız açısından avantajlıdır, ancak soğutma sistemlerine büyük baskı yapar. Eğer yüksek güçlü lambalar kullanılırsa ancak soğutucular yeterince güçlü değilse sorunlar ortaya çıkar. Ya wafer bozulur ya da lambalar zarar görür. Burada önemli olan, ne kadar hızlı ısıtım istediğiniz ile soğutma sistemlerinin ne kadar ısıya dayanabileceği arasındaki dengeyi bulmaktır.
Kurşunsuz ürünlere geçiş sadece bir kimya sorunu değildir; aynı zamanda bir donanım sorunudur. Kızılötesi yöntemine geçiş genellikle eski kurutma yöntemlerine kıyasla oldukça kolaydır… Tabii ki, lambalar ilk açıldığında elektrik sistemi zarar görmemesi koşuluyla.