لماذا نستخدم الأشعة تحت الحمراء في تصنيع أشباه الموصلات خالية من الرصاص؟
عند تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، يجب التوازن بين درجة الحرارة المطلوبة لتصليب المواد اللاصقة والبوليمرات، وبين عدم تسخين الأجزاء البيولوجية في الجهاز. إذا زادت درجة الحرارة أكثر من اللازم، فإن ذلك سيدمر الأجزاء البيولوجية في الجهاز.
لذلك نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء. بدلاً من تسخين الهواء في الغرفة بأكملها، فإن الأشعة تحت الحمراء ترسل الطاقة مباشرة إلى المادة المراد تصليدها. هذه الطريقة فعالة للغاية، ولا حاجة إلى استخدام أفران كبيرة تستهلك الكثير من الطاقة.
الطريقة الأمثل للتجفيف بدون رصاص
عادةً، يعتمد التجفيف التقليدي على استخدام مواد حفازة كيميائية أو هواء ساخن، وهو ما قد يؤدي إلى إطلاق مركبات عضوية ضارة.
أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم أطوال موجية معينة لتحفيز عملية تكوين البوليمرات بسرعة. وبما أن الطاقة تصيب الجزيئات مباشرة، فلا حاجة إلى استخدام مواد مستقرة تحتوي على معادن ثقيلة للتحكم في درجة التصليب. إنها طريقة أكثر نظافة للتجفيف.
التحكم في درجة الحرارة بدقة
نقوم بضبط مصابيح الأشعة تحت الحمراء بحيث تنتج كمية كبيرة من الحرارة في مساحة صغيرة. ومن خلال تعديل قوة المصابيح والمسافة بينها وبين الجهاز، يمكن الوصول إلى درجة الحرارة المناسبة للبوليمر.
الأفضل من ذلك، أن عملية الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة تتم في ثوانٍ، وليس ساعات. لا داعي للانتظار حتى تسخن الفرن، بينما يستمر عداد الطاقة في العمل.
بعض الأمور التي يجب الانتباه إليها
ليس كل شيء سهلاً. فمصابيح الأشعة تحت الحمراء عالية القوة تصبح ساخنة جداً في نقطة الإصدار. إذا لم يتم تبريد المصابيح بشكل صحيح، فسوف يكون هناك مشكلة.
كما أنه إذا لم يتم تهوية الجهاز بشكل صحيح، فإن الحرارة ستتراكم داخل الجهاز، مما يؤدي إلى تغيير درجة تصحيح الجهاز، وبالتالي يصبح الجهاز غير قابل للاستخدام.
استخدام الأشعة تحت الحمراء في الغرف النظيفة
إذا كنت لا تزال تستخدم أنظمة التهوية بالهواء، فإن التحول إلى استخدام الأشعة تحت الحمراء أمر سهل للغاية.
وبما أنه لا يوجد هواء يتحرك في الغرفة، فلا يوجد احتمال لتراكم الغبار على الرقاقات. وبالتالي، يمكن الحصول على عملية تصنيع نظيفة خالية من الرصاص، دون الحاجة إلى إبطاء خط الإنتاج.