কেন লেড-ফ্রি সেমিকনডাক্টরগুলোর জন্য ইনফ্রারেড ব্যবহার করা হয়?
সেমিকনডাক্টর শিল্পটি “গ্রিন” ও লেড-ফ্রি মানদণ্ডগুলোর দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। দীর্ঘদিন ধরেই ওয়েফারগুলো শুকানো বা অ্যাডহেসিভগুলো সংশ্লেষিত করার জন্য কনভেকশন ওভেন ব্যবহার করা হতো। কিন্তু আসলে এটা অপচয়মূলক।
তাইতো আমরা শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড ব্যবহার করি। গরম বাতাসের পরিবর্তে আমরা তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ ব্যবহার করি। এটা শোনামাত্র জটিল মনে হলেও আসলে এটা খুবই সহজ।
ঘরটিকে গরম করার পরিবর্তে সরাসরি যন্ত্রাংশটিকেই গরম করুন।
একটি সাধারণ ওভেনের কথা ভাবুন। যন্ত্রাংশটি গরম হওয়ার আগেই ওভেনের দেয়াল, বাতাস ও র্যাকগুলোকে গরম করতে হয়। এটা ধীর ও ব্যয়বহুল।
ইনফ্রারেডের ক্ষেত্রে এসব প্রয়োজন নেই। ফোটনগুলো সরাসরি যন্ত্রাংশটিতে আঘাত করে; ফলে অণুগুলো কম্পন করে এবং তাৎক্ষণিকভাবে তাপ উৎপন্ন হয়। এতে শক্তির ব্যবহার অনেক কমে যায়; কারণ আপনাকে বড় ধাতব বাক্সটিকে গরম করার জন্য অর্থ খরচ করতে হয় না। আপনি শুধুমাত্র যন্ত্রাংশটির জন্য প্রয়োজনীয় তাপই প্রদান করেন।
লেড-ফ্রি উপাদানগুলোর সমস্যা
সমস্যা হলো, লেড-ফ্রি সোল্ডার ও অ্যাডহেসিভগুলোর জন্য আরও উচ্চ তাপমাত্রা ও নির্দিষ্ট সময়সীমা প্রয়োজন। খুব বেশি তাপ দিলে যন্ত্রাংশটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়; আবার খুব কম তাপ দিলে যন্ত্রাংশটি ঠান্ডা থেকে যায়। উভয় ক্ষেত্রেই সমস্যা থাকে।
আমরা তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণ করে এই সমস্যার সমাধান করি। শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড উপাদানটির গভীরে প্রবেশ করে; ফলে যন্ত্রাংশটির নিচের অংশও দ্রুত গরম হয়। এতে “স্কিন ইফেক্ট” হয় না; অর্থাৎ পৃষ্ঠটি শুকনো মনে হলেও অভ্যন্তরীণ অংশটি আর্দ্র থাকে।
সমস্যাগুলো
উচ্চ-তীব্রতার ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলো খুবই শক্তিশালী। কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই যন্ত্রাংশটিকে উচ্চ তাপমাত্রায় নিয়ে যাওয়া যায়। কিন্তু এই ধরনের তাপ যন্ত্রাংশটির উপর ব্যাপক চাপ সৃষ্টি করে।
যদি যন্ত্রাংশটি এই তাপ সহ্য করতে না পারে, তাহলে সেন্সরগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয় বা যন্ত্রাংশটি নষ্ট হয়ে যায়। তাই ল্যাম্পগুলোকে সঠিকভাবে সুরক্ষিত রাখতে হয়।
সব মিলিয়ে, ইনফ্রারেড ব্যবহার করার অর্থ শুধুমাত্র “গ্রিন” মানদণ্ড পূরণ করা নয়; বরং কাজের সময়কাল কমানো এবং লেড-ফ্রি উপাদানগুলোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা অর্জন করা।