लीड-फ्री सेमीकंडक्टरों को सुखाने हेतु हम सोने के रिफ्लेक्टरों का उपयोग क्यों करते हैं?
सच कहें तो, कन्वेक्शन ओवन अब पुरानी तकनीक ही लगने लगे हैं। सेमीकंडक्टर उद्योग में हम छोटी तरंगदैर्घ्य वाली इन्फ्रारेड तकनीकों की ओर बढ़ रहे हैं… और ऐसा करने का कारण भी स्पष्ट है। “लीड-फ्री” एवं पर्यावरण-अनुकूल निर्माण प्रक्रियाएँ अब नया मानक बन गई हैं।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… जब हम लीड-फ्री सोल्डरों का उपयोग करते हैं, तो सब कुछ और भी कठिन हो जाता है। ऐसी स्थिति में उच्च गलनांक एवं सीमित तापमान सीमाओं का सामना करना पड़ता है… त्रुटि करने का अवसर भी बहुत कम हो जाता है।
सोना क्यों?
आप सोच सकते हैं कि हम सोने से ढके रिफ्लेक्टरों का उपयोग क्यों करते हैं… लेकिन वास्तव में ऐसा करने का कारण दक्षता ही है। सोना लगभग 95% तक इन्फ्रारेड विकिरण को परावर्तित करता है… जबकि सामान्य एल्यूमिनियम तो बहुत अधिक ऊर्जा को अवशोषित कर लेता है। सोने का उपयोग करके हम यह सुनिश्चित करते हैं कि ऊर्जा सीधे वेफर/PCB पर ही जाए… ऐसे में मशीन के चेसिस पर ऊर्जा नहीं पड़ती… यह बहुत ही तेज़ तरीका है।
लीड-फ्री तकनीक को कारगर बनाना
लीड-फ्री तकनीक का सबसे बड़ा चैलेंज है तापमान बढ़ाना… यदि तापमान जल्दी नहीं बढ़ता, तो कंपोनेंट खराब हो सकते हैं। इन्फ्रारेड बल्ब इस समस्या का समाधान हैं… क्योंकि वे विकिरण का उपयोग करते हैं, न कि गर्म हवा… यह क्लीन-रूम वातावरण के लिए बहुत ही अच्छा है… क्योंकि ऐसे में दूषित हवा का कोई खतरा ही नहीं रहता।
इसके अलावा, यह तो एक “पर्यावरण-अनुकूल” तरीका ही है… बिना VOC युक्त घोलों के, बिना अत्यधिक ऊर्जा खपत वाले फैनों के… और इंतज़ार का समय भी नहीं है… ओवन गर्म होने में जो एक घंटा लगता है, उसके बजाय इन्फ्रारेड लैंप कुछ ही सेकंडों में आवश्यक तापमान तक पहुँच जाता है।
वास्तविकता
लेकिन यह सब जादू नहीं है… उच्च-तीव्रता वाले इन्फ्रारेड लैंप बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं… यदि आपकी कूलिंग प्रणाली पर्याप्त न हो, तो समस्याएँ हो सकती हैं… यदि हवा का प्रवाह सही न हो, तो लैंप या नियंत्रण उपकरण खराब हो सकते हैं… यह तो लैंपों की शक्ति एवं कूलिंग प्रणाली की क्षमता के बीच संतुलन बनाने का ही मामला है… यदि ऐसा न हो, तो लैंप जल्दी ही खराब हो जाएंगे।
“हॉट स्पॉट” की समस्या भी है… प्रत्यक्ष विकिरण बहुत ही शक्तिशाली होता है… लेकिन यदि लैंप सही तरीके से लगाए न जाएं, तो बोर्ड के कुछ हिस्से गर्म हो जाते हैं, जबकि अन्य हिस्से ठंडे ही रह जाते हैं…
इसीलिए हम सटीक रूप से लैंपों को लगाने पर ही जोर देते हैं… ऐसा करने से पूरी सतह पर तापमान समान रहता है… और बैच खराब नहीं होता।