Kurşunsuz yarı iletkenler için neden kızılötesi enerji kullanılır?
Yarı iletken sektörü, “yeşil” ve kurşunsuz standartlara doğru hızla ilerliyor. Uzun süre boyunca, waferleri kurutmak veya yapıştırıcıları sertleştirmek için konveksiyon fırınları kullanıldı. Bu fırınlar aslında büyük kutular olup, içindeki havayı ısıtarak bu işlemleri gerçekleştiriyor.
Ama dürüst olmak gerekirse bu yöntem oldukça verimsizdir. İşte bu yüzden Kısa Dalga Kızılötesi enerjisini kullanıyoruz. Sıcak hava yerine elektromanyetik radyasyon kullanıyoruz. Bu kulağa teknik geliyor, ancak gerçekte çok daha basit.
Odayı ısıtmaktan vazgeçin, parçayı ısıtmaya başlayın.
Standart bir fırını düşünün: Parça henüz ısınmaya başlamadan önce duvarları, havayı ve rafları ısıtmak gerekiyor. Bu işlem hem yavaş hem de maliyetli. Kızılötesi enerjisi ise tüm bunları ortadan kaldırır. Fotonlar doğrudan malzemenin üzerine çarpar ve molekülleri titreterek anında ısı üretir. Böylece enerji tüketiminizi büyük ölçüde azaltmış olursunuz; çünkü devasa bir metal kutuyu ısıtmak için para ödemiyorsunuz, sadece parçanın ihtiyaç duyduğu ısı için para ödüyorsunuz.
Kurşunsuz malzemelerle ilgili zorluklar
İşin zor yanı şu: Kurşunsuz lehimler ve yapıştırıcılar biraz daha fazla enerji gerektirir. Eski kurşumlu malzemelere kıyasla daha yüksek sıcaklıklar ve daha hızlı ısınma süreleri gereklidir. Bu durumda bir denge kurmak gerekir. Çok yüksek sıcaklık kullanılırsa malzeme bozulur; çok düşük sıcaklık kullanılırsa bağlantılar yetersiz kalır. Her ikisi de istenmeyen sonuçlara yol açar.
Bu sorunu çözmek için dalga boyunu ayarlıyoruz. Kısa dalga kızılötesi enerjisi malzemenin daha derin katmanlarına nüfuz eder. Böylece parçanın alt kısmı da üst kısmıyla aynı hızda ısınır. Yüzeyin kuru görünmesine rağmen iç kısmın hala ıslak kalması gibi sorunlar ortaya çıkmaz.
Eksiklikler (çünkü her zaman bir eksiklik vardır)
Yüksek yoğunluktaki kızılötesi lambalar oldukça güçlüdür. Bir parçayı saniyeler içinde ısıtabilirsiniz. Ancak bu tür yüksek ısı yoğunluğu cihazınıza büyük baskı uygular. Eğer cihazınız bu kadar yüksek ısıya dayanacak şekilde tasarlanmamışsa, sensörleriniz zarar görebilir veya cihazın gövdesi bozulabilir. Lambaları çalıştırırken dikkatli olmak gerekir; sağlam ısı koruma sistemleri ve zorunlu hava soğutma sistemi gereklidir.
Sonuç olarak, kızılötesi enerjiye geçiş yapmak sadece “yeşil” standartlara uyum sağlamakla ilgili değildir. Aynı zamanda işlem sürelerini azaltmak ve kurşunsuz malzemelerin gerektirdiği hassas sıcaklık aralıklarına ulaşmak da önemlidir.