มาพูดถึงการใช้คลื่นอินฟราเรดในกระบวนการผลิต半导体กันดีกว่า
เมื่อเราต้องการทำให้ชิป半导体แห้ง ก็จำเป็นต้องหาสมดุลที่เหมาะสม คือต้องมีอุณหภูมิที่แม่นยำ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่สามารถปล่อยให้ฝุ่นหรือสารเคมีใดๆ มาสัมผัสกับชิปได้เลย
นั่นจึงเป็นเหตุผลที่เราใช้คลื่นอินฟราเรดในการอบแห้งชิป แทนที่จะใช้ลมร้อน คลื่นอินฟราเรดจะใช้รังสีในการอบแห้ง ซึ่งเป็นวิธีที่สะอาดกว่ามาก ไม่ต้องกังวลเรื่องลมร้อนหรือสารเคมีที่อาจก่อให้เกิดปัญหาตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม
ทำไมคลื่นอินฟราเรดถึงได้ผลดี
ลองนึกถึงเตาอบแบบดั้งเดิมดูสิ คือการให้ความร้อนกับอากาศก่อน แล้วอากาศนั้นจึงนำความร้อนไปสู่ชิป จริงๆ แล้วนั่นเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์
แต่หลอดอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป เพราะมันส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตรงไปยังวัสดุที่ต้องการอบแห้ง นั่นหมายความว่าไม่มีการสูญเสียพลังงานในการอบแห้งชิป ทำให้กระบวนการเร็วขึ้น และอุปกรณ์ก็ใช้พื้นที่น้อยลงด้วย
คุณภาพการผลิต
ในห้องปลอดภัยนั้น แม้แต่ฝุ่นเล็กๆ ก็อาจทำให้ชิปทั้งชุดเสียหายได้
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราจึงใช้เหล็กกล้าคุณภาพสูงในการสร้างตัวเครื่องอบ เพราะเหล็กกล้าชนิดนี้จะไม่เกิดการออกซิเดชันหรือแตกหัก นอกจากนี้ เรายังออกแบบตัวเครื่องให้สามารถรับมือกับความร้อนสูงจากหลอดอินฟราเรดได้โดยไม่มีปัญหา ทำให้เกิดระบบที่ปิดสนิท และความร้อนจะไปถึงจุดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ
การรักษาสิ่งแวดล้อม
วัสดุที่ไม่มีส่วนประกอบของสารตะกั่วนั้นมีความละเอียดอ่อนมาก หากอุณหภูมิไม่เหมาะสม ชิปก็อาจเสียหายได้
ข้อดีของคลื่นอินฟราเรดคือเราสามารถปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับความต้องการของวัสดุได้ ไม่มีสาร VOC หรือโอโซน ทำให้กระบวนการอบแห้งสะอาดและเงียบสงบ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ผู้ควบคุมกระบวนการพอใจ
ความเป็นจริง
แม้ว่าคลื่นอินฟราเรดจะช่วยให้กระบวนการเร็วขึ้น แต่มันก็ไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบ
เนื่องจากความร้อนจากหลอดอินฟราเรดนั้นสูงมาก อาจเกิดปัญหา “จุดร้อน” ได้ หากชิปมีความหนาไม่เท่ากัน ส่วนที่บางกว่าก็อาจไหม้ได้ก่อนที่ส่วนที่หนากว่าจะร้อนขึ้น
ดังนั้นเราจึงต้องใช้เซ็นเซอร์ที่เหมาะสม และตัวควบคุม PID ที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิจะอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม และต้องมั่นใจว่าการป้องกันความร้อนนั้นมีประสิทธิภาพด้วย ความปลอดภัยคือสิ่งสำคัญที่สุด