কেন আমরা লেড-ফ্রি সেন্সরগুলোর জন্য ইনফ্রারেড কিউরিং ব্যবহার করি?
হাইড্রোজেন সেন্সর তৈরি করা বেশ কঠিন কাজ। মেমব্রেন ও অ্যাডহেসিভগুলোকে ঠিক মাত্রায় গরম করার জন্য যথেষ্ট তাপ প্রয়োজন; কিন্তু যদি অতিরিক্ত তাপ ব্যবহার করা হয়, তাহলে সেন্সরের সংবেদনশীল অংশগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যাবে। এই কারণেই আমরা ইনফ্রারেড কিউরিং ব্যবহার করি। ঘরের বাতাসকে গরম করার পরিবর্তে ইনফ্রারেড রশ্মি সরাসরি উপাদানগুলোকে গরম করে। এটা আরও দক্ষ ও দ্রুত পদ্ধতি; এর ফলে আমাদের সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়াটি পরিবেশবান্ধব ও লেড-ফ্রি থাকে।
পুরানো ধরনের ওভেনগুলোর সমস্যা
সাধারণ কনভেকশন ওভেনগুলো ব্যবহার করলে সেন্সরটিকে গরম করতে পুরো চেম্বারটিকে গরম করতে হয়। এটা শক্তির অপচয়; আর এটা ঝুঁকিপূর্ণও। এর ফলে সেন্সরের অংশগুলো অতিরিক্ত তাপে ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যেতে পারে।
ইনফ্রারেড কিউরিংয়ের ক্ষেত্রে ব্যাপারটা ভিন্ন। এখানে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রশ্মি ব্যবহার করে অণুগুলোকে গরম করা হয়। ফলে লক্ষ্য তাপমাত্রায় পৌঁছাতে খুব কম সময় লাগে। এই দ্রুততাটাই লেড-ফ্রি সোল্ডার পেস্টগুলোর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কারণ এই ধরনের উপাদানগুলো খুবই সংবেদনশীল; তাদের প্রক্রিয়াকরণের জন্য খুব সীমিত সময় দরকার। যদি প্রক্রিয়াটি ধীর হয়, তাহলে পেস্টটি নষ্ট হয়ে যাবে।
নির্ভুলতা নিশ্চিত করা
আমরা এখানে অত্যন্ত পাতলা ফিল্মগুলো ব্যবহার করছি। ঐ ফিল্মগুলোকে সাধারণ ওভেনে রাখলে কেন্দ্রের চেয়ে প্রান্তগুলো আগেই শুকিয়ে যায়। এর ফলে ফিল্মগুলো বেঁকে যায়; যা গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য বড় সমস্যা।
ইনফ্রারেড ল্যাম্প ব্যবহার করলে আমরা তরঙ্গদৈর্ঘ্যটিকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। আমরা আলোককে ঠিক সেই মাত্রায় সামঞ্জস্য করি, যা পলিমার বা ক্যাটালিস্টের জন্য প্রয়োজন। ফলে পুরো ওয়েফারটিই সমানভাবে গরম হয়। কোনো বেঁকে যাওয়ার সমস্যা থাকে না।
সমস্যা: তাপ ঘনত্ব
তবে এটা সম্পূর্ণ সহজ নয়। উচ্চ-তীব্রতার ইনফ্রারেড রশ্মি খুব অল্প সময়ের মধ্যেই প্রচুর তাপ উৎপন্ন করে। ফলে প্রক্রিয়াকরণের সময় কমে যায়।
কিন্তু এটা কুলিং সিস্টেমের জন্য বড় চাপ সৃষ্টি করে। যদি সাবস্ট্রেট হোল্ডারটি এই তাপ দ্রুত নিষ্কাশন করতে না পারে, তাহলে সেন্সরের মেমব্রেনে ফাটল দেখা দেবে। তাই সাবধান থাকতে হয়। ল্যাম্পের ওয়াটেজ ও কনভেয়রের গতির মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হয়; নইলে সেন্সরের অংশগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যাবে।
এটা বেশ ঝুঁকিপূর্ণ কাজ; কিন্তু উৎপাদন গতি কমানো ছাড়াই শূন্য-নির্গমন লক্ষ্য অর্জনের এটাই একমাত্র উপায়। আর এর ফলে আমরা সেই বিপজ্জনক VOC-যুক্ত দ্রবণগুলো বাদ দিতে পারি; ফলে আমাদের কার্বন ফুটপ্রিন্টও কমে যাবে।