Mengapa kita beralih ke teknologi IR untuk semikonduktor bebas timbal
Dunia semikonduktor akhirnya mulai memperbaiki cara kerjanya. Kita berpindah dari proses pengeringan yang menggunakan bahan kimia berbahaya dan sistem yang mengandung timbal. Di sinilah peran teknologi Inframerah (IR) muncul. Teknologi ini merupakan solusi terbaik bagi mereka yang ingin menciptakan produk yang “ramah lingkungan”, karena teknologi ini tidak memerlukan pelarut berbahaya, sekaligus mengurangi konsumsi daya yang digunakan oleh ruang bersih.
Cara kerja pemanasan dengan IR
Bayangkan oven konvensional biasa. Oven tersebut memanaskan udara terlebih dahulu, lalu udara itulah yang memanaskan komponen yang akan diproses. Cara ini lambat dan boros energi.
IR berbeda. Teknologi ini menggunakan radiasi elektromagnetik untuk menyalurkan energi langsung ke permukaan wafer. Dengan demikian, kita tidak perlu memanaskan seluruh ruangan yang penuh dengan udara; kita hanya perlu memanaskan permukaan wafer saja. Hal ini membuat waktu proses menjadi sangat cepat. Dan ketika kita berurusan dengan bahan-bahan yang sensitif terhadap suhu, kecepatan proses menjadi sangat penting.
Jarak yang tepat antara lampu IR dan wafer
Inilah bagian yang rumit bagi para insinyur. Jarak antara lampu IR dan wafer harus diatur sedemikian rupa agar efektif. Jika lampu terlalu dekat, permukaan wafer akan panas berlebihan dan wafer pun akan rusak. Jika lampu terlalu jauh, intensitas panasnya akan menurun, sehingga efisiensi proses berkurang. Biasanya, jarak ini disesuaikan berdasarkan panjang gelombangnya. Gelombang pendek cocok untuk memanaskan permukaan wafer, sementara gelombang sedang lebih efektif untuk memanaskan bagian dalam wafer. Pada dasarnya, kita perlu menyeimbangkan intensitas cahaya lampu dengan massa termal wafer. Lampu berintensitas tinggi memang cepat, tetapi diperlukan sistem kontrol PID yang baik agar suhu tidak melebihi batas yang ditentukan.
Kekurangan menggunakan teknologi IR
Meskipun teknologi IR dapat menghemat energi, namun panas yang dihasilkan harus dialirkan ke bagian lain, yaitu sistem pendinginan. Karena lampu IR menghasilkan banyak panas dalam ruang kecil, maka rangka mesin perlu dirancang sedemikian rupa agar mampu menahan panas tersebut. Jika kipas atau sistem pendingin tidak cukup kuat, elektroda pada lampu akan rusak lebih cepat dari yang seharusnya. Ini merupakan kompromi yang harus diterima demi menghilangkan penggunaan timbal dan bahan kimia berbahaya.