Mengapa kita beralih kepada penggunaan gelombang inframerah untuk semikonduktor bebas plumbum
Dunia semikonduktor sedang berusaha keras untuk mencapai standard “hijau” dan bebas plumbum. Ini merupakan langkah yang betul, namun ia mengubah cara kita mengendalikan haba.
Selama ini, semua orang menggunakan ketuhar konvektif untuk memanaskan bahan semikonduktor. Masalahnya ialah kita perlu memanaskan sejumlah besar udara hanya untuk memanaskan wafer yang bersaiz kecil. Ini merupakan pembaziran tenaga yang teruk.
Itulah sebabnya kita menggunakan teknologi gelombang inframerah. Daripada memanaskan udara, tenaga dihantarkan terus ke permukaan bahan tersebut. Cara ini lebih cepat. Dengan gelombang inframerah, foton akan menukar tenaga tersebut menjadi haba dengan segera. Masa yang diperlukan untuk memanaskan bahan tersebut berkurangan dari minit menjadi beberapa saat sahaja. Apabila beroperasi pada skala yang besar, kekurangan “kelewatan haba” ini bermakna bil tenaga akan menurun dan kelajuan pengeluaran akan meningkat. Selain itu, kita tidak perlu menggunakan bahan pemanas yang berat dan berbasis pelarut, sekali gus menjadikan proses pengeluaran lebih bersih.
Namun, ada cabaran juga. Bahan pelekat dan lapisan yang digunakan dalam semikonduktor bebas plumbum memerlukan suhu yang sangat tepat. Jika suhu terlalu tinggi, bahan tersebut akan rosak. Dengan gelombang inframerah, kita boleh menyesuaikan panjang gelombangnya agar sesuai dengan keperluan bahan tersebut. Dengan cara ini, kita dapat memperoleh suhu permukaan yang diinginkan tanpa perlu memanaskan keseluruhan komponen tersebut.
Tapi, ini bukanlah penyelesaian sempurna. Ada trade-off yang perlu dipertimbangkan. Lampu berintensiti tinggi ini menghasilkan haba yang sangat banyak. Walaupun ini bagus untuk kelajuan, ia juga memberi tekanan yang besar pada sistem penyejukan mesin. Jika badan mesin tidak direka untuk mengeluarkan haba yang berlebihan, filamen mesin akan cepat rosak. Kita perlu mencari keseimbangan antara kelajuan pemprosesan dan jumlah haba yang dapat ditanggung oleh mesin tersebut.
Pada akhirnya, ini merupakan satu-satunya cara yang efektif. Ia dapat mengurangkan kesan negatif daripada penggunaan elemen pemanas yang besar, serta mematuhi peraturan kimia yang ketat di kilang-kilang moden.