কেন আমরা কনভেকশন ওভেনের পরিবর্তে আইআর কিউরিং ব্যবহার করি?
যদি আপনি কখনও সেমিকন্ডাক্টর ক্লিনরুমে থাকেন, তাহলে আপনি নিশ্চয়ই কনভেকশন ওভেনের অসুবিধাগুলো জানেন। এগুলো খুবই বড় আকারের; কাজ করতে অনেক সময় লাগে। আর কয়েকটি ওয়েফার শুকানোর জন্য পুরো ঘরটিকে উত্তপ্ত করতে হয়—এটা সম্পূর্ণ অপচয়।
এই কারণেই আমরা আইআর কিউরিং ব্যবহার করি। আইআর হাওয়াকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে সরাসরি সাবস্ট্রেটকে উত্তপ্ত করে। এটা অনেক দ্রুত ও কার্যকর। এই কারণেই আজকাল “ইকো-ফ্রেন্ডলি” বা লেড-ফ্রি পদ্ধতিগুলো ব্যবহৃত হয়।
আইআর কিউরিংয়ের পদার্থবিজ্ঞান
কনভেকশন ওভেন কীভাবে কাজ করে তা ভাবুন। এটা গরম হাওয়াকে চারপাশে ছড়িয়ে দেয়। কিন্তু হাওয়ায় অনেক কণা থাকে; সেই হাওয়াকে উত্তপ্ত রাখতে অনেক শক্তি দরকার।
আইআর ভিন্ন। এটা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন ব্যবহার করে সরাসরি ফোটোরেসিস্ট বা অ্যাডহেসিভকে উত্তপ্ত করে। ফলে কাজ করতে খুব কম সময় লাগে। কখনও কখনও ঘণ্টার পর ঘণ্টা সময় লাগা কাজগুলো কয়েক মিনিটেই সম্পন্ন হয়। এতে বিদ্যুৎ খরচও কমে যায়, আর ওয়েফারগুলোও দ্রুত শুকিয়ে যায়।
লেড-ফ্রি মানদণ্ডগুলো মেনে চলা
এখানেই সমস্যা রয়েছে। লেড-ফ্রি সোল্ডার ও অ্যাডহেসিভগুলোর জন্য পুরানো লেডযুক্ত উপাদানগুলোর তুলনায় অনেক বেশি তাপমাত্রা দরকার।
যদি আপনি গরম হাওয়া ব্যবহার করেন, তাহলে অনেক সময় লাগবে। আরও খারাপ ব্যাপার হলো, পুরো বোর্ডটিই নষ্ট হয়ে যেতে পারে। আইআর ব্যবহার করলে আমরা নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করতে পারি—সাধারণত ছোট বা মাঝারি তরঙ্গদৈর্ঘ্য। এতে কোটিংয়ের মধ্য দিয়ে তাপ প্রবেশ করে ঠিক সেই জায়গায় পৌঁছায়, যেখানে দরকার। এভাবে আপনি প্রয়োজনীয় তাপ পান, আর চারপাশের উপাদানগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয় না।
ক্লিনরুমে আইআর কিউরিং ব্যবহার করা
আইআর হিটারগুলো খুবই ছোট। আইএসও মানদণ্ড বজায় রাখার জন্য বড় ডাক্ট বা ভারী ফিল্টারিং সিস্টেমের দরকার হয় না।
কিন্তু সাবধান থাকতে হবে। আইআর খুবই শক্তিশালী। যদি কনভেয়ার বেল্টে সমস্যা হয় বা সেন্সরগুলো কাজ না করে, তাহলে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই সাবস্ট্রেটটি নষ্ট হয়ে যেতে পারে। তাই ওয়েফারটি কিউরিং জোন থেকে বেরিয়ে যাওয়ার সাথে সাথেই তাপ দূর করার ব্যবস্থা দরকার। নইলে ওয়েফারটি বিকৃত হয়ে যেতে পারে।
রাতে শান্তিতে ঘুমানোর জন্য আমরা সাধারণত ক্লোজ্ড-লুপ PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করি। এটা পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে ±2°C এর মধ্যে রাখে; ফলে আপনাকে অনুমান করতে হয় না।