Tại sao chúng ta sử dụng phương pháp khử trùng bằng tia hồng ngoại cho các cảm biến không chứa chì
Việc chế tạo các cảm biến hydro đòi hỏi sự cân bằng khéo léo. Bạn cần đủ nhiệt độ để làm cứng các lớp màng và chất kết dính, nhưng nếu nhiệt độ quá cao, các lớp hóa chất nhạy cảm sẽ bị hư hại. Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng phương pháp khử trùng bằng tia hồng ngoại. Thay vì chỉ làm nóng không khí trong phòng, tia hồng ngoại tác động trực tiếp lên vật liệu. Phương pháp này hiệu quả hơn, nhanh hơn, và giúp chúng ta tạo ra các linh kiện bán dẫn thân thiện với môi trường, không chứa chì.
Những hạn chế của các lò nướng truyền thống
Hãy nghĩ về một lò nướng thông thường. Nó cần phải làm nóng toàn bộ buồng lò để làm ấm chi tiết cần xử lý. Điều này gây lãng phí năng lượng, và thực sự rất nguy hiểm – có nguy cơ làm quá nóng bề mặt cảm biến.
Ngược lại, tia hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ để khiến các phân tử chuyển động. Nhờ đó, bạn có thể đạt được nhiệt độ mong muốn một cách nhanh chóng. Tốc độ này rất quan trọng đối với các loại keo dán không chứa chì. Những vật liệu này rất nhạy cảm; chúng chỉ có khoảng thời gian xử lý rất ngắn. Nếu bạn di chuyển chậm, keo sẽ bị tràn ra ngoài, gây ra rối loạn trong quá trình sản xuất.
Đạt được độ chính xác cao
Chúng ta đang làm việc với những lớp vật liệu mỏng manh. Nếu đưa chúng vào lò nướng truyền thống, các mép của lớp vật liệu thường khô trước khi phần giữa khô. Điều này dẫn đến hiện tượng biến dạng, gây khó khăn trong việc kiểm soát chất lượng.
Với bóng đèn hồng ngoại, chúng ta có thể điều chỉnh bước sóng ánh sáng sao cho phù hợp với nhu cầu hấp thụ của polyme hoặc chất xúc tác. Kết quả là quá trình khử trùng diễn ra đồng đều trên toàn bộ bề mặt wafer. Không còn hiện tượng biến dạng, cũng không cần phải đoán mò nữa.
Hạn chế: Mật độ nhiệt
Tuy nhiên, mọi thứ không hoàn toàn hoàn hảo. Tia hồng ngoại có cường độ cao sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn trong một khoảng thời gian ngắn. Điều này giúp rút ngắn thời gian xử lý từ vài giờ xuống còn vài giây.
Nhưng điều này lại gây áp lực lớn lên hệ thống làm mát. Nếu bộ phận giữ vật liệu không thể giải tỏa nhiệt đủ nhanh, lớp màng cảm biến sẽ bị nứt do áp lực nhiệt. Bạn cần phải cân nhắc kỹ lưỡng giữa công suất bóng đèn và tốc độ di chuyển của băng tải. Nếu không, lớp vật liệu nhạy cảm sẽ bị hư hại.
Đó là một thách thức lớn, nhưng đó là cách duy nhất để đạt được mục tiêu không phát thải khí độc, đồng thời vẫn duy trì tốc độ sản xuất. Hơn nữa, chúng ta có thể loại bỏ những chất dung môi độc hại, từ đó giảm lượng khí thải carbon của mình.