لماذا نتخلى عن الأفران التقليدية ونستخدم الإشعاع تحت الأحمر في تجفيف مكونات الحساسات الذكية؟
لفترة طويلة، اعتمد تغليف أشباه الموصلات على الأفران التقليدية. لكن الأمور تتغير الآن؛ نحن نتجه نحو استخدام الإشعاع تحت الأحمر في عملية التجفيف، وذلك لأن العالم يسعى إلى استخدام مواد خالية من الرصاص ومصادر طاقة صديقة للبيئة. عند صنع الحساسات الذكية، يجب الموازنة بين الحاجة إلى تجفيف المواد المستخدمة، وعدم استخدام درجات حرارة عالية جدًا أو مواد كيميائية ضارة.
الفرق الحقيقي بين الطريقتين هو أن الطريقة التقليدية تعتمد على تسخين الهواء، بينما الإشعاع تحت الأحمر يستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي لتسخين المادة مباشرة. هذا يجعل عملية التجفيف أسرع بكثير، كما أنه يسمح لنا بالتخلي عن استخدام المواد الكيميائية الضارة التي كانت شائعة في الماضي.
التحديات المتعلقة باستخدام الإشعاع تحت الأحمر
إذا كنت قد عملت مع مواد لا تحتوي على الرصاص، فأنت تعرف أن هذه المواد حساسة جدًا لدرجات الحرارة؛ فأي خطأ قد يؤدي إلى تشوه المادة. مع استخدام الإشعاع تحت الأحمر، يمكننا تعديل الطول الموجي ليتناسب مع نوع المادة المستخدمة، مما يسمح بالوصول إلى الدرجة المطلوبة بسرعة، دون الحاجة إلى استخدام أفران كبيرة. نستخدم عادةً أشعة تحت الأحمر ذات الطول الموجي القصير أو المتوسط، لتقليل حجم الأجهزة وتقليل تكلفة الطاقة.
العيوب (لأن هناك دائمًا عيوبًا)
الإشعاع تحت الأحمر ليس سحرًا؛ لا يزال يجب التعامل مع “تأثير الظل”. إذا كان شكل حزمة الحساسة غريبًا أو معقدًا، فإن أشعة الإشعاع تحت الأحمر قد لا تصل إلى كل الأماكن. إذا بقي الجزء السفلي من الحزمة باردًا، فسيحدث تشوه في الحزمة، وقد يؤدي ذلك إلى تلف الحساسة.
الحل؟ يجب التخطيط بعناية لضمان أن تصل الحرارة إلى كل الأماكن. يمكن استخدام أضواء ذات جانبين أو أدوات دوارة لضمان توزيع الحرارة بشكل متساوٍ. هذا يتطلب بعض التخطيط، لكن النتائج تستحق العناء.