Mengapa kita menggunakan metode pengeringan berbasis inframerah untuk sensor bebas timbal
Membuat sensor hidrogen membutuhkan keseimbangan yang tepat. Diperlukan panas yang cukup untuk mengeras membran dan bahan perekatnya, tetapi jika panasnya berlebihan, lapisan kimia yang sensitif akan rusak. Itulah sebabnya kita menggunakan metode pengeringan berbasis inframerah. Alih-alih memanaskan udara di dalam ruangan, inframerah langsung memanaskan bahan tersebut. Metode ini lebih efisien dan cepat, sehingga memungkinkan kita membuat semikonduktor yang ramah lingkungan dan bebas timbal.
Masalah dengan oven konvensional
Coba bayangkan oven konvensional biasa. Oven tersebut harus memanaskan seluruh ruang agar suhu bagian yang akan diproses mencapai tingkat yang diinginkan. Hal ini merupakan pemborosan energi, dan tentu saja berisiko. Ada kemungkinan besar substrat sensor akan terlalu panas.
Inframerah berbeda. Inframerah menggunakan radiasi elektromagnetik untuk menggerakkan molekul-molekul tersebut. Dengan cara ini, suhu target dapat dicapai secara instan. Kecepatan ini sangat penting, terutama untuk pasta solder bebas timbal. Bahan-bahan tersebut sangat sensitif; rentang waktu pemrosesan yang diperbolehkan lebih sempit dibandingkan bahan berbasis timbal. Jika prosesnya terlalu lambat, pasta solder akan “menetes”, sehingga menimbulkan masalah.
Mencapai akurasi yang tepat
Kita bekerja dengan lapisan yang sangat tipis. Jika lapisan-lapisan tersebut dimasukkan ke dalam oven konvensional, bagian tepinya biasanya akan kering lebih dulu daripada bagian tengahnya. Hal ini menyebabkan deformasi, yang merupakan masalah serius bagi kontrol kualitas.
Dengan lampu inframerah, kita dapat menyesuaikan panjang gelombang cahaya secara tepat. Cahaya tersebut disesuaikan sedemikian rupa sehingga cocok untuk diserap oleh polimer atau katalis yang digunakan. Hasilnya? Proses pengeringan berjalan secara merata di seluruh permukaan wafer. Tidak ada deformasi, dan tidak perlu menebak-nebak lagi.
Hambatan: Kepadatan panas
Namun, metode ini bukan tanpa tantangan. Radiasi inframerah berintensitas tinggi menghasilkan panas yang sangat besar dalam waktu singkat. Hal ini berarti waktu proses dapat dikurangi dari jam menjadi detik. Namun, hal ini menimbulkan tekanan besar pada sistem pendinginan. Jika alat penyangga substrat tidak mampu membuang panas dengan cepat, maka membran sensor akan rusak akibat stres termal. Kita harus berhati-hati. Kita perlu menyeimbangkan daya lampu dengan kecepatan gerak konveyor, agar lapisan aktif sensor tidak rusak.
Ini merupakan tantangan yang sulit, tetapi merupakan satu-satunya cara untuk mencapai tujuan emisi nol tanpa menghambat proses produksi. Selain itu, kita juga dapat menghindari penggunaan pelarut berbahaya yang mengandung VOC, sehingga jejak karbon kita pun berkurang.