يجب أن نوقف تلوث الرقائق قبل أن يبدأ.
لنكن صادقين: انفجار لمبة الأشعة تحت الحمراء في خط إنتاج أشباه الموصلات ذو الحمل العالي هو كابوس حقيقي.
المشكلة ليست فقط في توقف عمل اللمبة، بل عندما تنفجر تلك الأنبوبة الزجاجية، فإن شظايا الزجاج والمواد الكيميائية تتناثر على سطح الرقيقة، مما يجعل الرقيقة بأكملها غير صالحة للاستخدام.
لقد أمضينا وقتًا طويلاً في التفكير في كيفية منع حدوث ذلك من البداية.
التعامل مع الحرارة والضغط
في معظم الأحيان، تنفجر هذه اللمبات بسبب عدم توزيع الحرارة بشكل متساوٍ، أو بسبب ارتفاع الضغط الداخلي بسرعة كبيرة.
لحل هذه المشكلة، نستخدم زجاج الكوارتز عالي النقاء، فهو قادر على تحمل دورات التسخين والتبريد السريعة دون أن يتشقق تحت الضغط. كما نهتم كثيرًا بسمك جدار الأنبوبة؛ إذا كان رقيقًا جدًا، فإنها ستنفجر، وإذا كان سميكًا جدًا، فإن ذلك سيؤدي إلى هدر الطاقة. نحن نبحث عن التوازن المثالي، بحيث تكون الأنبوبة قوية وفي نفس الوقت تسمح بمرور الحرارة.
إضافة طبقة واقية
حتى مع استخدام أفضل أنواع الكوارتز، قد تحدث أخطاء. لذلك نضيف طبقات واقية حول اللمبة.
يمكن اعتبار ذلك درعًا واقيًا؛ فإذا انفجرت اللمبة، فإن الطبقة الواقية تحمي الرقيقة من الشظايا.
وهناك نصيحة أخرى: يجب أن نبتعد عن المواد اللاصقة التي تصدر غازات عند التسخين؛ فهذه الغازات قد تبدو غير ضارة، لكنها تترك طبقة على السيليكون، مما يدمر الرقيقة.
ضبط الطاقة المستخدمة
كثافة الحرارة تعتمد على الجهد والقدرة الكهربائية المستخدمة.
نقوم بترتيب الفتيلاات بعناية حتى لا تظهر “نقاط ساخنة”. فهذه النقاط تضعف الكوارتز مع مرور الوقت، وهذا هو المكان الذي تبدأ منه الشقوق.
كما يجب التأكد من أن مصدر الطاقة يتناسب مع مقاومة اللمبة. إذا كان الجهد غير صحيح، فإن اللمبة ستتلف بسرعة.
أخيرًا، إذا كنت تريد الحصول على أقصى حرارة ممكنة، فإن الهيكل الخارجي لللمبة سيتأثر بهذا الأمر. يجب التأكد من أن نظام التبريد قادر على التعامل مع ارتفاع درجة الحرارة، وإلا فإن الهيكل الخارجي لللمبة سيتشوه. وهذا ليس مظهرًا جيدًا.