वैक्यूम-आईआर के द्वारा लीड-फ्री सामग्रियों को सही तरीके से सुखाना/ट्रीट करना
अब सेमीकंडक्टरों को सुखाने एवं ट्रीट करने की प्रक्रिया में बड़ा बदलाव हो रहा है। हर कोई लीड-फ्री एवं हरित ऊर्जा मानकों की ओर बढ़ रहा है… यह तो बहुत ही अच्छी बात है। लेकिन इससे ऊष्मा को संभालने की प्रक्रिया में बदलाव आ जाता है। इसी कारण हमने वैक्यूम चैंबर में उपयोग होने वाले आईआर हीटरों का उपयोग किया। इनकी मदद से हम उन जटिल घोल-आधारित तरीकों को छोड़ सकते हैं, एवं पूरी प्रक्रिया में होने वाले कार्बन उत्सर्जन को कम कर सकते हैं।
वास्तव में, इसका भौतिकीय सिद्धांत काफी दिलचस्प है।
वैक्यूम में तो हवा ही नहीं होती… इसलिए ऊष्मा कहीं और नहीं जा सकती। सब कुछ विकिरण के माध्यम से ही होता है। हम ऐसे हीटरों का उपयोग करते हैं, जो लघु-तरंगदैर्घ्य वाले आईआर विकिरण उत्पन्न करते हैं… जो सीधे ही सामग्री तक पहुँच जाता है।
इसे इस तरह समझें… सामान्य ओवन में तो हवा ही होती है… जिसके कारण ऊष्मा धीरे-धीरे ही सामग्री तक पहुँचती है। लेकिन वैक्यूम में ऐसा नहीं होता… ऊष्मा सीधे ही सामग्री तक पहुँच जाती है… इसलिए प्रक्रिया बहुत ही तेज़ हो जाती है।
सामग्री के अनुरूप ऊष्मा का उपयोग
लीड-फ्री सॉल्डर एवं रेजिन बहुत ही संवेदनशील होते हैं… यदि तापमान सही न हो, तो थर्मल स्ट्रेस या “आउटगैसिंग” की समस्या हो जाती है… जो गुणवत्ता नियंत्रण हेतु बहुत ही खतरनाक है।
इसका हल यह है कि आईआर तरंगदैर्घ्य को उपयोग में आने वाली सामग्री के अनुरूप ही चुना जाए… यह तो रेडियो को सही चैनल पर सेट करने जैसा ही है… इससे सामग्री पूरी तरह से ट्रीट हो जाती है… बिना उसकी सतह को नुकसान पहुँचाए।
संतुलन बनाए रखना आवश्यक है
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है… उच्च-तीव्रता वाले आईआर हीटरों से बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है… इसलिए इसका उपयोग सावधानी से ही करना आवश्यक है। यदि बहुत ही अधिक ऊर्जा उपयोग में आए, तो सामग्री में विकृति आ जाएगी… इसलिए ऊर्जा एवं सामग्री के थर्मल मास के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है… इसके अलावा, प्रक्रिया समाप्त होने के बाद ऊष्मा को कम करने हेतु एक ठीक से कार्य करने वाली शीतलन प्रणाली भी आवश्यक है… वरना समस्याएँ ही होंगी।
इसका वास्तविक फायदा क्या है?
सबसे बड़ा फायदा तो समय ही है… प्रक्रिया का समय घंटों से कम होकर मिनटों में ही हो जाता है… इससे ऊर्जा की बचत होती है… एवं गति बढ़ जाती है… जो आधुनिक लीड-फ्री मानकों को पूरा करने हेतु बहुत ही उपयोगी है।