ทำไมเราถึงหันมาใช้วิธีการอบด้วยแสงอินฟราเรดสำหรับชิปที่ปราศจากสารตะกั่ว
วิธีการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์กำลังเปลี่ยนแปลงไป เรากำลังเลิกใช้วิธีการอบด้วยสารละลายแบบเดิม รวมถึงวัสดุที่มีส่วนผสมของตะกั่วด้วย สำหรับเราแล้ว นั่นหมายถึงการหันมาใช้วิธีการอบด้วยแสงอินฟราเรดแทน
ความแตกต่างที่สำคัญคืออะไร?
แสงอินฟราเรดสามารถถูกส่งไปยังพื้นผิวของวงจรระบบตรงๆ ลองนึกถึงเตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนดูสิ… คุณต้องทำให้อากาศในห้องอบร้อนขึ้นก่อนถึงจะสามารถอบวัสดุได้ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองเวลาและพลังงานมาก แต่แสงอินฟราเรดสามารถส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการได้โดยตรง ทำให้กระบวนการอบเร็วขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น
หลักการทางวิทยาศาสตร์ (อธิบายอย่างง่ายๆ)
วิธีการทำงานคือการปรับสเปกตรัมของแสงที่ออกมาจากหลอดให้เหมาะสมกับสิ่งที่วัสดุของวงจรระบบสามารถดูดซับได้ โดยการใช้หลอดที่ปล่อยแสงในช่วงคลื่นสั้นหรือคลื่นกลาง เราสามารถส่งความร้อนเข้าไปในชั้นกาวหรือชั้นโฟโตเรซิสต์ได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
คุณไม่จำเป็นต้องรอให้เตาอบมีอุณหภูมิที่เหมาะสมก่อนจะสามารถอบวัสดุได้ ทุกอย่างเกิดขึ้นได้ทันที
ข้อดีในแง่ของสิ่งแวดล้อม
ข้อดีอีกอย่างคือการไม่ต้องใช้สารละลายที่เป็นอันตรายหรือสารที่มีโลหะหนักเป็นส่วนประกอบ แสงอินฟราเรดสามารถทำหน้าที่ในการทำให้โพลิเมอร์เกิดการเปลี่ยนแปลงและการระเหยได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นเราจึงไม่จำเป็นต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยาที่มีโลหะหนักอีกต่อไป ทำให้กระบวนการผลิตสะอาดขึ้น
ข้อยากในการใช้งาน
แต่การใช้แสงอินฟราเรดก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป คุณต้องคิดใหม่เกี่ยวกับระบบควบคุมอุณหภูมิด้วย เพราะหลอดแสงอินฟราเรดสามารถผลิตความร้อนได้มากในพื้นที่ขนาดเล็ก หากระบบระบายความร้อนไม่ดีพอ ก็อาจทำให้ขอบของวงจรระบบเสียหายได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ
ข้อดีเมื่อใช้ระบบนี้
สิ่งที่ดีที่สุดคือระบบนี้สามารถนำมาใช้แทนระบบอบด้วยความร้อนแบบเดิมได้เลย คุณจะมีพื้นที่ว่างมากขึ้น และค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็จะลดลงด้วย นอกจากนี้ การไม่ต้องใช้อากาศร้อนในการอบ ก็ทำให้ไม่มีสิ่งสกปรกมาเกาะบนพื้นผิวของวงจรระบบอีกด้วย ทำให้กระบวนการผลิตราบรื่นขึ้น