Чому ми переходимо на нагрівачі з використанням вуглецевих нанотрубок для чипів без свинцю
Світ напівпровідників нарешті починає серйозно ставитися до проблеми екологічності та відмови від використання свинцю. Але є проблема: більшість старих печей для обробки матеріалів фактично є величезними обігрівачами. Вони витрачають значну кількість енергії на нагрівання повітря в камері, ще до того, як сам матеріал почне реагувати на тепло.
Саме тут і приходять на допомогу нагрівачі з вуглецевими нанотрубками. Замість нагрівання всієї кімнати, вони використовують інфрачервоне випромінювання для прямого нагрівання поверхні матеріалу.
Як це функціонує
Уявіть собі тонку провідну плівку, складену з мережі нанотрубок. Коли вмикається пристрій, він перетворює електроенергію на тепло. Але на відміну від старих металевих ниток, нанотрубки випромінюють широкий спектр інфрачервоного випромінювання. Це схоже на різницю між теплим вітром та лампою для нагріву. Тепло потрапляє прямо в шари фоторезисту чи клею.
Це швидко. Дуже швидко. І оскільки енергія потрапляє прямо в продукт, не потрібно витрачати гроші на нагрівання повітря навколо нього.
Використання в виробничому процесі
Однією з переваг є відсутність „термічної затримки“. Їх можна увімкнути та вимкнути майже миттєво. Це дуже зручно під час роботи з тонкими пластинами. Не потрібно хвилюватися про деформацію матеріалу чи його надмірне нагрівання – контроль за процесом значно полегшується. Крім того, ці пристрої малогабаритні, тож їх можна встановити на вже наявних лініях збірки без необхідності повної переробки обладнання.
Кілька порад
Слідкуйте за напругою живлення. Вам знадобиться стабілізований джерело постійного струму, здатне працювати при низькій напрузі та високому струмі. Якщо напруга коливається, на поверхні можуть утворюватися гарячі точки, що призводить до пошкодження пластин. Тут важлива стабільність.
Переваги та недоліки
З одного боку, ці пристрої є екологічними – у них немає свинцю, органічних речовин, шкідливих олій чи ртутних ламп. Це значно чистіший спосіб роботи. Але, будемо чесні – вони не є дешевими. Виготовлення плівок з нанотрубок коштує більше, ніж просто намотування нікромової проволоки.
Крім того, є ще одна проблема – температура. Якщо нагрівати пристрій довше, ніж дозволяє його температурний режим, мережа нанотрубок може пошкодитися. Не можна просто „встановити пристрій та забути про нього“. Потрібно постійно стежити за температурою поверхні. Це вимагає додаткового догляду, але заради точності роботи це того варте.