ہم لیڈ-فری سیمی کنڈکٹرز کے لئے IR کا استعمال کیوں کر رہے ہیں؟
سیمی کنڈکٹر کی دنیا آخر کار اپنے طریقوں کو بہتر بنا رہی ہے۔ ہم اب ان خطرناک، کیمیکل سے بھرپور عملوں اور لیڈ پر مبنی طریقوں سے دور جا رہے ہیں۔ یہی وہ جگہ ہے جہاں انفراریڈ (IR) کا استعمال ضروری ہو جاتا ہے۔ یہ طریقہ ان لوگوں کے لئے بہترین ہے جو “سبز” تکنالوجی استعمال کرنا چاہتے ہیں، کیوں کہ اس سے خطرناک کیمیکلوں کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے، اور کلین روموں میں بہت زیادہ بجلی کی ضرورت بھی نہیں رہتی۔
حرارت پیدا کرنے کا طریقہ
ایک عام کنوکشن اوون کے بارے میں سوچیں۔ یہ ہوا کو گرم کرتا ہے، اور پھر یہ گرم ہوا ہی سامان کو گرم کرتی ہے۔ یہ عمل بہت سست ہے، اور بہت زیادہ توانائی کا ضیاع ہوتا ہے۔
لیکن انفراریڈ مختلف ہے۔ یہ الیکٹرومیگنیٹک شعاعوں کا استعمال کرتا ہے تاکہ توانائی براہِ راست ویفر کی سطح پر پہنچ سکے۔ ہمیں بڑے دھاتی باکسوں کو گرم کرنے کی ضرورت نہیں ہے؛ ہم صرف ویفر کو ہی گرم کرتے ہیں۔
اس طریقے سے عمل بہت تیز ہو جاتا ہے۔ اور جب ہم حساس فوٹو ریزسٹس یا لیڈ-فری سولڈر پیسٹوں کے ساتھ کام کرتے ہیں، تو یہ رفتار بہت اہم ہو جاتی ہے، کیوں کہ ان کے لئے “مثالی” درجہ حرارت بہت کم ہوتا ہے۔
“گولڈی لاکس” فاصلہ
یہی وہ جگہ ہے جہاں انجینئروں کو مشکلات کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ انفراریڈ لیمپ اور ویفر کے درمیان فاصلہ مناسب ہونا ضروری ہے۔
اگر لیمپ بہت قریب ہو تو ویفر پر گرم نقاط پیدا ہو جاتے ہیں، اور ویفر بگڑ جاتا ہے۔ یہ اچھا نہیں ہے۔
اگر لیمپ بہت دور ہو تو حرارت کی مقدار کم ہو جاتی ہے، اور پروڈکشن کی رفتار بھی کم ہو جاتی ہے۔
ہم عموماً لہر کی لمبائی کی بنیاد پر اس فاصلے کو ایڈجسٹ کرتے ہیں۔ شارٹ ویو لیمپ سطح کو گرم کرنے کے لئے بہترین ہیں، جبکہ میڈیم ویو لیمپ گہرائی میں حرارت پہنچانے میں مدد کرتے ہیں۔ دراصل، ہم لیمپ کی شدت اور ویفر کی حرارتی صلاحیت کے درمیان توازن قائم کرتے ہیں۔ ہائی-انٹینسٹی لیمپ تو تیز رفتاری سے کام کرتے ہیں، لیکن اس کے لئے ایک بہترین PID کنٹرول سسٹم کی ضرورت ہے، تاکہ ہدف کے درجہ حرارت سے زیادہ حرارت پیدا نہ ہو۔
مشکلات
IR کا استعمال ویفر کے لحاظ سے بہت فائدہ مند ہے، لیکن اس سے حرارت کسی اور جگہ پڑتی ہے… یعنی کولنگ سسٹم پر۔
چونکہ یہ لیمپ بہت زیادہ حرارت پیدا کرتے ہیں، اس لئے مشین کے کولنگ سسٹم کو اس حرارت کو سنبھالنے کے لئے خاص طور پر ڈیزائن کیا جانا ضروری ہے۔ اگر فین یا واٹر جیکٹس کافی نہ ہوں، تو لیمپوں کے الیکٹروڈز جلد ہی خراب ہو جاتے ہیں۔
یہ ایک قسم کا سودا ہے… عملی طور پر توانائی کی بچت ہوتی ہے، لیکن مشین کے ارد گرد کی حرارت کو سنبھالنے کے لئے تھوڑی زیادہ کوشش کرنی پڑتی ہے۔ لیکن پھر بھی، لیڈ اور کیمیکلوں سے چھٹکارہ پانے کے لئے یہ قیمت ادا کرنا ضروری ہے۔