आईआर हीटिंग का उपयोग क्यों करना चाहिए?
यदि आप MEMS निर्माण में काम करते हैं, तो आपको पता होगा कि वेट एटचिंग या क्लीनिंग प्रक्रिया के बाद वेफरों को सुखाने में कितनी परेशानी होती है। यह एक बड़ी बाधा है। मैंने जिन भी कारखानों का दौरा किया है, वहाँ अभी भी हॉट एयर सर्कुलेशन का ही उपयोग किया जा रहा है। यह तो “पुरानी एवं विश्वसनीय” विधि है… लेकिन वास्तव में यह बहुत धीमी है।
हवा, ऊष्मा को स्थानांतरित करने में बहुत ही कमजोर है। इस कारण घोल के वाष्पीकरण होने से पहले ही बहुत समय बर्बाद हो जाता है… यह बहुत ही निराशाजनक है।
समय की बचत
कन्वेक्शन ओवन के कार्य-तरीके के बारे में सोचिए… शुरुआत करने से पहले ही पूरे चैंबर को गर्म करना होता है… यह बहुत ही धीमी प्रक्रिया है।
इन्फ्रारेड हीटिंग में ऐसा नहीं होता… इन्फ्रारेड तरंगें सीधे तरल पदार्थ से होकर वेफर की सतह तक पहुँचती हैं… इस तरह मध्यस्थों की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।
मैंने देखा है कि शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड का उपयोग करने से प्रक्रिया में लगने वाला समय कई मिनटों से घटकर कुछ ही सेकंडों में हो जाता है… यह इसलिए है क्योंकि ऊष्मा तुरंत ही वहाँ पहुँच जाती है… जहाँ उसकी आवश्यकता है। जो लोग बड़े पैमाने पर उत्पादन करते हैं, उनके लिए यह बहुत ही फायदेमंद है… क्योंकि इससे ड्रायिंग स्टेशनों में जगह कम लगती है, एवं उत्पादन प्रक्रिया तेज हो जाती है।
चुनौतियाँ
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है… इन्फ्रारेड हीटरों में बहुत ही अधिक ऊर्जा होती है… इसलिए यदि PID कंट्रोलर एवं सेंसर ठीक से काम न करें, तो समस्याएँ हो सकती हैं… वेफर के किनारे अत्यधिक गर्म हो सकते हैं… या थर्मल शॉक हो सकता है… इसलिए लैंप एवं वेफर के बीच की दूरी पर भी ध्यान देना आवश्यक है… कुछ मिलीमीटर का अंतर ही परेशानी पैदा कर सकता है।
अपनी प्रक्रिया में इसका उपयोग
कन्वेक्शन ओवन को इन्फ्रारेड हीटर से बदलना तो आसान है… लेकिन वायरिंग का ध्यान भी आवश्यक है… इन्फ्रारेड लैंपों में बहुत ही अधिक बिजली खपत होती है… इसलिए आपके इलेक्ट्रिकल पैनलों को इस भार को संभालने में सक्षम होना आवश्यक है…
जब बिजली की समस्याएँ दूर हो जाती हैं, तो सबसे अच्छी बात यह है कि इसमें कोई शोर नहीं होता… न तो कोई फैन, न ही कोई डक्टिंग… कम हिलने-डुलने वाले हिस्से होने से कम ही क्षतियाँ होती हैं… एवं संवेदनशील सेंसरों के पास भी कम ही कंपन होता है… यह वाकई में बेहतर है।