ทำไมหลอดไฟอินฟราเรดที่มีการเคลือบด้วยทองคำจึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่ปราศจากส่วนประกอบของตะกั่ว
วงการเซมิคอนดักเตอร์กำลังพยายามหันมาใช้วิธีการผลิตแบบ “เขียว” ที่ปราศจากส่วนประกอบของตะกั่ว แต่ปัญหาก็คือ เตาอบแบบเดิมๆ นั้นใช้พลังงานมากเกินไป โดยต้องใช้เวลานานในการอุ่นอากาศในห้องก่อนที่จะนำชิ้นงานเข้าไปอบ
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดที่มีการเคลือบด้วยทองคำแทน หลอดไฟชนิดนี้ไม่จำเป็นต้องอุ่นอากาศในห้องก่อน แต่สามารถใช้รังสีโดยตรงเพื่ออบชิ้นงานได้เลย มันก็เหมือนกับการเดินออกไปอยู่กลางแสงแดดโดยตรง ชิ้นงานจะแห้งได้เลย ง่ายมาก
เสน่ห์ของการเคลือบด้วยทองคำ
หากใช้หลอดไฟควอตซ์ธรรมดา จะได้ความร้อนที่มีสเปกตรัมกว้าง ซึ่งสำหรับการอบชิปเซมิคอนดักเตอร์แล้ว นั่นเป็นปัญหา เพราะเราต้องการความยาวคลื่นที่แม่นยำมาก เพื่อให้รังสีสามารถผ่านเข้าไปในชิ้นงานได้โดยไม่ทำให้ชิ้นงานเสียหาย
ดังนั้นเราจึงเติมทองคำเข้าไปในควอตซ์เพื่อใช้เป็นตัวกรอง ทองคำจะสะท้อนรังสีคลื่นยาวกลับเข้าไปในไส้หลอด และส่งพลังงานไปยังช่วงความยาวคลื่นที่แคบมากแทน ผลลัพธ์ก็คือ พลังงานจะถูกส่งไปยังชิ้นงานได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เวลาในการอบชิ้นงานลดลง และประสิทธิภาพในการผลิตก็เพิ่มขึ้น
เกร็ดควรรู้เกี่ยวกับการติดตั้ง
หลอดไฟเหล่านี้ถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานในพื้นที่จำกัด แต่ก็มีข้อเสียอยู่ นั่นคือ เนื่องจากพลังงานที่ส่งออกมามีความเข้มสูง ทำให้พื้นผิวของหลอดร้อนมากในเวลาอันรวดเร็ว
คุณไม่สามารถนำหลอดไฟเหล่านี้มาใช้ในตู้อบเก่าๆ ได้ เพราะระบบระบายความร้อนจะไม่สามารถรับมือกับความร้อนที่เกิดขึ้นได้ หากไม่ทำเช่นนั้น หลอดไฟก็จะเสียหายได้ ซึ่งเป็นปัญหาที่ใครก็ไม่อยากเจอ
การดูแลโลกใบนี้
การเชื่อมชิปเซมิคอนดักเตอร์โดยไม่ใช้ตะกั่วนั้นเป็นเรื่องที่ซับซ้อน เพราะต้องควบคุมอุณหภูมิให้แม่นยำมาก แต่หลอดไฟอินฟราเรดสามารถจัดการเรื่องนี้ได้อย่างง่ายดาย เพราะสามารถทำให้อุณหภูมิถึงจุดที่ต้องการได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที ไม่มีก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ ไม่มีสารเคมีที่เป็นอันตราย
สำหรับใครก็ตามที่ต้องการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในห้องปลอดภัย นี่คือทางเลือกที่ดีที่สุด คุณจะสามารถลดการใช้พลังงานต่อชิ้นงานได้ เพราะไม่มีความร้อนที่สูญเปล่า ไม่มีก๊าซที่ปล่อยออกมา มีเพียงโฟตอนที่กระทบกับชิ้นงานเพื่อทำงานได้เท่านั้น