हम लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों को सुखाने हेतु इन्फ्रारेड का उपयोग क्यों करते हैं?
जब हम बायोसेंसर बनाते हैं, तो गर्मी बहुत महत्वपूर्ण होती है। हमें चालक इंक एवं पॉलिमरों को सही तरीके से सुखाना होता है – अगर तापमान कम हो, तो वे सुख नहीं पाएंगे; और अगर तापमान बहुत अधिक हो, तो सब्सट्रेट नष्ट हो जाएगा।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। इन्फ्रारेड ऊर्जा को सीधे सामग्री में ही भेजता है… ऐसे में कोई ऊर्जा बर्बाद नहीं होती, और ओवन के गर्म होने का इंतजार भी नहीं करना पड़ता।
सुखाने की प्रक्रिया कैसे होती है?
पुराने तरह के कन्वेक्शन ओवनों में तो बस गर्म हवा ही फैलाई जाती है… यह प्रक्रिया धीमी होती है, और अक्सर ऐसे ओवनों से अवशेष भी बच जाते हैं।
इन्फ्रारेड में ऐसा नहीं होता… यह छोटी तरंगदैर्घ्य वाली ऊर्जा का उपयोग करता है, जो सीधे सेंसर की सतह में ही जाती है। हम उन ही हिस्सों पर गर्मी लगाते हैं, जिन्हें वास्तव में गर्मी की आवश्यकता होती है।
गति भी बहुत अच्छी है… कुछ ही सेकंडों में ही तापमान वांछित स्तर पर पहुँच जाता है… मिनटों में नहीं, बल्कि सेकंडों में।
स्वच्छता एवं पर्यावरणीय दृष्टिकोण
वर्तमान में उद्योग “लीड-फ्री” एवं “ग्रीन” मानकों की ओर बढ़ रहा है… इन्फ्रारेड इन मानकों के अनुरूप ही है। इसमें कोई दहन गैसें या रासायनिक घोल शामिल नहीं होते… इसलिए यह स्वच्छ है।
हम इन सिस्टमों में क्वार्ट्ज आवरणों का भी उपयोग करते हैं… शुद्धता बहुत महत्वपूर्ण है… सुखाने की प्रक्रिया में थोड़ी भी धूल होने से पूरा बैच ही खराब हो सकता है… चूँकि हम वायु को हर जगह नहीं भेजते, इसलिए हमें वेफरों पर धूल जमने की चिंता भी नहीं करनी पड़ती।
कठिनाइयाँ
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है… उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड लैंपों से बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है… इसलिए “ड्वेल टाइम” का ध्यान रखना आवश्यक है।
अगर कन्वेयर बेल्ट फिसल जाए, या लैंप वेफर के बहुत पास हो, तो सब्सट्रेट नष्ट हो सकता है… ऐसी स्थितियों से बचने हेतु हम “क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलर” एवं बहुत ही सटीक स्पेसरों का उपयोग करते हैं।
इसका फायदा यह है कि हम सुखाने की प्रक्रिया को काफी हद तक संक्षिप्त कर सकते हैं… इससे फैक्ट्री में जगह भी बच जाती है… बस एक बात ध्यान रखें – आपका विद्युत पैनल उन लैंपों के चालू होने पर होने वाले विद्युत भार को संभाल सके।