Hãy cùng tìm hiểu về phương pháp sấy khô và làm khô bằng tia hồng ngoại dành cho các tấm wafer nhé. Nếu bạn đang làm việc trong môi trường sản xuất bán dẫn không chứa chì, bạn chắc hẳn đã biết rằng việc sấy khô và làm khô các tấm wafer có thể gây ra nhiều khó khăn. Đó là lý do tại sao hầu hết chúng ta chuyển sang sử dụng phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại.
Hãy tưởng tượng như thế này: Lò sấy thông thường giống như việc sử dụng máy sưởi để làm ấm cả căn phòng – bạn phải làm nóng toàn bộ không khí trong phòng trước. Còn phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại thì giống như việc đứng dưới ánh nắng mặt trời vậy. Năng lượng từ đèn truyền trực tiếp vào bề mặt tấm wafer. Không cần sử dụng chất hóa học nào, cũng không cần lãng phí nhiều khí gas. Chỉ cần năng lượng nhiệt trực tiếp thôi.
Cách mà năng lượng được truyền đi
Chúng ta sử dụng các nguồn phát sóng tia ngắn và tia trung bình, vì chúng có thể chiếu trúng chính những vị trí mà chất lỏng dùng để phủ lên bề mặt wafer hoặc chất kết dính hấp thụ nhiệt.
Điều tuyệt vời nhất là nhiệt lượng không chỉ tồn lại trong buồng sấy mà còn được truyền trực tiếp vào bề mặt tấm wafer, biến thành năng lượng nhiệt ngay lập tức. Đây là cách làm việc hiệu quả hơn nhiều. Bạn không cần phải sử dụng nhiều năng lượng chỉ để làm ấm một chiếc hộp thép lớn, trong khi thực tế bạn chỉ cần làm ấm một tấm wafer có kích thước 300mm thôi.
Vấn đề liên quan đến khoảng cách và mật độ năng lượng
Đây chính là điểm khó khăn. Khoảng cách giữa đèn và tấm wafer quyết định mật độ năng lượng được truyền vào tấm wafer. Nếu khoảng cách quá gần, tấm wafer sẽ bị cháy ở các mép; ngược lại, nếu khoảng cách quá xa, thì quá trình sấy khô sẽ diễn ra chậm hơn.
Chúng ta cần dành nhiều thời gian để điều chỉnh khoảng cách giữa đèn và tấm wafer, nhằm đảm bảo nhiệt lượng được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt tấm wafer. Vì chất keo không chứa chì có điểm nóng chảy cao hơn so với chất keo chứa chì, nên chúng ta cần sử dụng những chiếc đèn có công suất cao để nhanh chóng làm nóng tấm wafer.
Những hạn chế của phương pháp này
Mặc dù việc sấy khô nhanh rất tốt, nhưng nó lại gây áp lực lớn lên các thiết bị sử dụng. Bạn không thể chỉ cắm máy vào và bỏ mặc nó được. Mật độ năng lượng cần thiết để sấy khô tấm wafer rất cao. Nếu không có hệ thống làm mát hiệu quả, các bộ phận của máy sẽ bị hư hỏng. Không có hệ thống làm mát tốt, các đèn sẽ hỏng sớm hơn dự kiến.
Đó là một sự đánh đổi đơn giản: bạn loại bỏ được các chất thải độc hại và giảm chi phí năng lượng, nhưng đổi lại bạn cần phải chú ý đến hệ thống làm mát. Đây là cách tốt hơn nhiều so với việc sử dụng các bộ phận sưởi cũ kỹ, kém hiệu quả.