لماذا نستخدم مرايا ذهبية لتصليح أشباه الموصلات خالية من الرصاص؟
لنكن صادقين: أفران التسخين التقليدية بدأت تبدو كأشياء قديمة. في عالم أشباه الموصلات، نتجه نحو استخدام أنظمة الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة، وذلك لسبب وجيه. فالسعي نحو استخدام مواد خالية من الرصاص وصديقة للبيئة ليس مجرد اتجاه، بل هو المعيار الجديد.
لكن هناك مشكلة: عند الانتقال إلى مواد لحام خالية من الرصاص، يصبح كل شيء أكثر صعوبة. فهناك حاجة إلى درجات حرارة عالية جدًا، ونطاق حراري ضيق للغاية. لا يوجد مجال كبير للخطأ.
لماذا الذهب؟
قد تتسائل لماذا نستخدم مرايا مغطاة بالذهب. قد يبدو الأمر معقدًا، لكن في الحقيقة الأمر يتعلق بالكفاءة العالية. يعكس الذهب أشعة الأشعة تحت الحمراء بنسبة تزيد عن 95%. بالمقارنة مع الألومنيوم العادي، فإن الألومنيوم يمتص الكثير من الطاقة. باستخدام الذهب، نضمن أن الحرارة تصل إلى المكان المطلوب مباشرةً، أي إلى الرقاقة أو اللوحة الإلكترونية.
هذا يساعد على تجنب تسخين هيكل الآلة، ويجعل الحرارة تصل مباشرة إلى الرقاقة. إنه أمر سريع للغاية.
كيف نجعل استخدام المواد خالية من الرصاص فعالًا؟
أكبر مشكلة في استخدام المواد خالية من الرصاص هي عملية التسخين. إذا لم تتمكن من رفع درجة الحرارة بسرعة، فقد تتشوه المكونات.
تساعد مصابيح الأشعة تحت الحمراء في حل هذه المشكلة، لأنها تستخدم الأشعة بدلاً من الهواء الساخن. هذا يعتبر ميزة كبيرة في البيئات النظيفة، لأنه لا يتم نشر هواء ملوث في المكان.
بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام مصابيح الأشعة تحت الحمراء يعتبر طريقة أكثر صديقة للبيئة. لا حاجة إلى مذيبات تحتوي على مركبات عضوية متطايرة، ولا حاجة إلى مراوح تستهلك الكثير من الطاقة. ووقت الانتظار؟ اختفى تمامًا. بدلاً من الانتظار ساعة كاملة حتى يسخن الفرن، يمكن لمصباح الأشعة تحت الحمراء أن يصل إلى درجة الحرارة المطلوبة في ثوانٍ.
الواقع
ليس كل شيء سهلاً. فمصابيح الأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة تولد كمية هائلة من الحرارة.
إذا لم يكن نظام التبريد كافيًا، فسوف تواجه مشاكل. يمكن أن تتلف المصابيح أو الأجهزة الإلكترونية إذا لم يتم التحكم في تدفق الهواء بشكل صحيح. إنه توازن دقيق بين قوة المصابيح وقوة نظام التبريد. إذا أخطأت في ذلك، فسوف تتلف المصابيح بسرعة.
هناك أيضًا مشكلة “النقاط الساخنة”. فالأشعة المباشرة قوية جدًا، لكن إذا لم تكن المصابيح موضوعة بشكل صحيح، فقد تتلف بعض أجزاء اللوحة بينما تظل أجزاء أخرى باردة.
لهذا السبب نستخدم مشابك تثبيت دقيقة. فهي تحافظ على استقرار نقطة التركيز على كامل السطح، حتى لا تتلف الرقاقات.