ग्रीन फैब्रिकेशन हेतु IR क्यों आदर्श है?
जब भी मैं किसी सेमीकंडक्टर फैक्ट्री में ऊर्जा-उपयोग की जाँच करता हूँ, तो हमेशा एक ही समस्या सामने आती है – कन्वेक्शन ओवन। ये ऊर्जा के बहुत बड़े खपतकर्ता हैं। सोचिए… आप एक विशाल धातु के कक्ष को गर्म कर रहे हैं, ताकि वेफर पर मौजूद सूक्ष्म परत सूख सके। यह तो ऐसा ही है, जैसे आप पूरे घर को गर्म कर रहे हों, सिर्फ एक पिज्जा को गर्म करने हेतु।
यहीं पर IR क्यूरिंग काम आती है। इसमें ऊर्जा को कमरे में बर्बाद करने के बजाय, सीधे सब्सट्रेट पर ही खर्च किया जाता है।
यह सब प्रकाश के कारण ही संभव है।
IR क्यूरिंग में विद्युत-चुम्बकीय विकिरण का उपयोग किया जाता है… यानी ऊर्जा प्रकाश की गति से ही आगे बढ़ती है। इसमें गर्म हवा के घूमने की आवश्यकता ही नहीं है… ऊर्जा सीधे ही लक्ष्य तक पहुँच जाती है।
इसकी खूबी यह है कि यह अपने लक्ष्य को चुनकर ही काम करता है।
IR तरंगदैर्घ्यों को फोटोरेजिस्ट/विलायकों के अनुरूप ही सेट किया जाता है… इसलिए ऊर्जा सीधे ही रासायनिक बंधनों में ही जाती है… मशीन की दीवारों को गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं है। अब आपको बड़ी मात्रा में ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता ही नहीं है।
प्रक्रिया को सरल बनाना।
हम अक्सर “लीड-फ्री” मानकों के बारे में बात करते हैं… लेकिन यह सिर्फ सोल्डरिंग तक ही सीमित नहीं है… यह तो पूरी थर्मल सिस्टम से संबंधित है।
पुराने तरह के हीटिंग तत्वों में ऐसी मिश्रधातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनसे गैसें निकल सकती हैं… या ऐसी सुरक्षा व्यवस्थाओं की आवश्यकता होती है… लेकिन IR लैंपों में ऐसी कोई समस्या ही नहीं है… कोई दहन नहीं, कोई धुआँ नहीं, कोई अशुद्धियाँ नहीं… ऐसे में कमरा भी साफ रहता है।
लेकिन एक समस्या तो है ही…
IR क्यूरिंग भी खतरनाक हो सकती है… यदि ऊर्जा-घनत्व बहुत ज्यादा हो, या कन्वेयर बेल्ट धीमी गति से काम कर रहा हो, तो वेफरों के किनारे जल सकते हैं… या थर्मल स्ट्रेस पैदा हो सकता है… ऐसी स्थिति में PID कंट्रोलरों एवं सेंसरों की आवश्यकता होती है… वरना समस्याएँ ही होंगी।
ऊर्जा-उपयोग के हिसाब से यह बेहतरीन है।
IR क्यूरिंग में “वार्म-अप” समय ही नहीं होता… स्विच चालू करते ही लैंप चालू हो जाते हैं… और तुरंत ही पूरी ऊर्जा उपलब्ध हो जाती है… अब आपको 500 किलोग्राम इस्पात को दो घंटे तक गर्म करने की आवश्यकता ही नहीं है।
यह तो काम को पूरा करने का एक बेहतर तरीका ही है।