في عملية الطباعة بالليثوغرافيا، فإن أي تغير في درجة الحرارة بمقدار 0.3 درجة مئوية أثناء عملية تجفيف الرقاقات أو خلال عملية التسخين الخفيف للمادة المستخدمة في الطباعة قد يؤدي إلى تغييرات في الأبعاد الحرجة للرقاقات بمقدار نانومترات. وهذا التغيير يؤدي في النهاية إلى انخفاض كفاءة الإنتاج. لذلك، قمنا بتصميم أجهزة تسخين بالأشعة تحت الحمراء للتغلب على هذه المشكلة. وبذلك، يمكن الحصول على تحكم دقيق في درجة الحرارة في العمليات التي تتطلب دقة عالية، كما يمكن ضمان استمرارية العملية دون الحاجة إلى تشغيل وإيقاف الفرن باستمرار.
ما هو مهم من الناحية التقنية؟ نستخدم أجهزة إصدار الأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية القصيرة، والتي تتميز بقدرة سريعة على الاستجابة وتحكم دقيق في الطيف الضوئي. وبذلك، يتم نقل الطاقة بشكل فعال إلى الرقاقة والمادة المستخدمة في الطباعة، دون حدوث أي تغييرات غير مرغوب فيها. تظل درجة الحرارة موحدة على سطح الرقاقة ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية، كما أن الدقة في التكرار مرتفعة جدًا. كما أن هذه الأجهزة متوافقة مع بيئات الغرف النظيفة، حيث أن المواد المستخدمة في صناعتها تفرز كميات قليلة جدًا من الغازات، والوصلات بين أجزاء الجهاز محكمة، مما يقلل من تكون الجسيمات، وبالتالي يمكن استخدام هذه الأجهزة في بيئات من الفئة 1 إلى 100. كما أن وحدات التسخين هذه يمكن تركيبها في المنصات القياسية، مع وجود واجهات ميكانيكية بسيطة واتصالات كهربائية سهلة، ويمكنها العمل بشكل مستقر لآلاف الساعات، أي أكثر من 5,000 ساعة، مع انخفاض في الأداء بنسبة أقل من 5%.
لماذا تعمل هذه الأجهزة في الواقع؟ في عملية التجفيف، تساعد الأشعة تحت الحمراء في تجفيف الرقاقة بشكل موحد وسريع، مما يمنع ظهور علامات ناتجة عن الماء أو تكون جسور صغيرة على سطح الرقاقة قبل عملية الطباعة. أما في عملية معالجة المادة المستخدمة في الطباعة، فإن نفس النظام يساعد في التسخين الخفيف مع تحكم دقيق في درجة الحرارة، مما يحسن من توحيد عرض الخطوط على سطح الرقاقة ويقلل من تكون البقع على سطحها. كما أن خطوات التسخين الشديد والتصليد تتم وفقًا لمستويات حرارية محددة، مما يضمن جودة الالتصاق وسلامة الطبقة المستخدمة في الطباعة، دون الحاجة إلى إعادة العمل.
كما أن استهلاك الطاقة يقل، لأن الجهاز يعمل فقط عندما تتم العملية، كما أن قلة القدرة الحرارية تقلل من الخسائر الناتجة عن التشغيل غير الفعال. وبالتالي، يقل عدد الرقاقات التالفة، ويمكن التنبؤ بوقت الإنتاج بشكل أفضل.
ما الذي يجب أن تعرفه؟ يتعلق التركيب بالتوافق البصري والمسافات المناسبة بين الأجهزة؛ فإذا تم الخطأ في ذلك، فقد تظهر نقاط ساخنة على سطح الرقاقة. كما أن بعض البوليمرات والطبقات المانعة للانعكاس تمتص الأشعة تحت الحمراء بشكل كبير، لذا يجب استخدام مستشعرات معتمدة لقياس درجة الحرارة على سطح الرقاقة للتأكد من دقة الإعدادات. بمجرد تحديد المستوى المطلوب، يمكن القيام بفحوصات دورية للتأكد من استمرارية الأداء، دون الحاجة إلى إعادة الضبط يوميًا.