Mengapa kita meninggalkan penggunaan ketuhar konveksi dan beralih ke kaedah penyembuhan menggunakan gelombang inframerah
Jika anda pernah berada di bilik bersih untuk pengeluaran semikonduktor, pasti anda tahu betapa menyusahkannya penggunaan ketuhar konveksi. Ketuhar ini memerlukan ruang yang besar, masa yang lama untuk memanaskan udara, dan ia sebenarnya hanya digunakan untuk memanaskan seluruh bilik demi mengeringkan beberapa keping wafer sahaja. Ini merupakan pembaziran tenaga.
Itulah sebabnya kita beralih kepada kaedah penyembuhan menggunakan gelombang inframerah. Berbeza dengan ketuhar konveksi, gelombang inframerah bertindak secara langsung pada permukaan bahan yang ingin disembuhkan. Kaedah ini lebih efisien dan cepat. Inilah sebabnya kebanyakan sistem yang mesra alam atau tanpa plumbum dapat berfungsi dengan baik hari ini.
Prinsip fizik di sebaliknya
Fikirkan bagaimana ketuhar konveksi berfungsi. Ia menggerakkan udara panas di sekeliling bahan tersebut. Namun, udara membawa bersamanya zarah-zarah tertentu, dan untuk mengekalkan suhu udara tersebut pada tahap tinggi memerlukan banyak tenaga.
Gelombang inframerah pula berbeza. Ia menggunakan radiasi elektromagnetik untuk memberikan tenaga secara langsung pada bahan yang ingin disembuhkan. Hasilnya, masa yang diperlukan untuk proses penyembuhan menjadi sangat singkat. Kita dapat melihat bahawa proses penyembuhan yang dulunya memerlukan masa berjam-jam kini hanya memerlukan beberapa minit sahaja. Ini tentunya mengurangkan kos tenaga yang digunakan, dan wafer juga dapat disembuhkan dengan lebih cepat.
Menghadapi standard tanpa plumbum
Masalahnya adalah, bahan solder dan perekat yang bebas plumbum memerlukan suhu yang jauh lebih tinggi berbanding bahan yang mengandungi plumbum. Jika kita menggunakan udara panas untuk mencapai suhu tersebut, prosesnya akan memakan masa yang lama. Lebih buruk lagi, ia boleh merosakkan keseluruhan papan elektronik tersebut. Dengan gelombang inframerah, kita boleh menggunakan panjang gelombang tertentu yang mampu menembusi lapisan pelindung dan memberikan haba tepat di tempat yang diperlukan. Dengan cara ini, kita dapat mendapatkan haba yang diperlukan tanpa merosakkan komponen-komponen lain.
Menggunakannya dalam bilik bersih
Kelebihan utama penggunaan gelombang inframerah ialah saiznya yang kecil. Kita tidak perlu menggunakan saluran udara yang besar atau sistem penapisan yang rumit untuk mengekalkan tahap ISO yang tinggi. Namun, kita perlu berhati-hati. Gelombang inframerah sangat kuat. Jika konveyor terhenti atau sensor gagal berfungsi, bahan tersebut boleh terbakar dalam beberapa saat sahaja. Oleh itu, kita perlu mempunyai sistem penyejukan yang efektif untuk menghilangkan haba tersebut sebaik sahaja wafer meninggalkan kawasan penyembuhan. Jika tidak, wafer tersebut akan rosak.
Untuk memastikan semuanya berjalan lancar, kita biasanya menggunakan pengawal PID berlitar tertutup. Pengawal ini memastikan suhu permukaan kekal dalam lingkungan ±2°C, supaya kita tidak perlu membuat anggaran sembarangan.