क्वांटम चिपों के निर्माण हेतु स्लेजहैमर का उपयोग बंद करें।
यदि आप मानक PCB निर्माण प्रक्रियाओं से परिचित हैं, तो आपको इसकी विधि पता ही होगी। लेकिन क्वांटम चिपों का निर्माण? यह तो एक बिल्कुल अलग ही प्रक्रिया है। आप बस चिप पर ऊष्मा लगाकर अच्छे परिणामों की उम्मीद नहीं कर सकते। ऐसा करने से चिप क्षतिग्रस्त हो जाएगी।
इसके बजाय, हम डिजिटल इन्फ्रारेड तापन प्रणालियों का उपयोग करते हैं। इसे एक “सर्जिकल हमले” के रूप में ही समझें… न कि किसी बम हमले के रूप में। इस तरह ऊर्जा सीधे चिप तक ही पहुँचती है, और बाकी सब कुछ सुरक्षित रहता है।
सही तापमान प्राप्त करना
क्वांटम चिपों का निर्माण बहुत ही संवेदनशील प्रक्रिया है। हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड उत्सर्जकों का उपयोग करते हैं… क्योंकि ये चिप के आसपास की हवा को गर्म करने में समय नहीं बर्बाद करते… बल्कि सीधे चिप तक ही ऊर्जा पहुँचाते हैं। इससे सब कुछ स्थिर रहता है। जब आप कोई ऐसी प्रणाली चुनें, तो ऐसी प्रणाली ही चुनें जिसमें तापमान तेजी से बढ़ सके, एवं तुरंत ही बंद भी हो सके।
यदि PID कंट्रोलर में थोड़ी भी त्रुटि हो जाए, तो चिप क्षतिग्रस्त हो जाएगी… और यह तो ऑफिस में बहुत ही खराब स्थिति होगी।
भौतिकी के नियम… बिना किसी परेशानी के
इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम को स्थिर रखने हेतु, हम सब कुछ उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज से ढक देते हैं। हम वेवलेंथ को समायोजित करने हेतु कोटेड उत्सर्जकों का भी उपयोग करते हैं… इससे हम ऊर्जा को सीधे सोल्डर पेस्ट या चिप के इंटरफेस पर ही केंद्रित कर सकते हैं… जबकि संवेदनशील प्लास्टिक घटक ठंडे ही रहते हैं।
अधिकांश ऐसी प्रणालियाँ डिजिटल इंटरफेस से जुड़ी होती हैं… इसलिए आप वास्तविक समय में ही तापमान की निगरानी कर सकते हैं।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… ऊर्जा घनत्व।
उच्च-वाटेज वाले इन्फ्रारेड लैंप छोटे स्थान में बहुत ही गर्म हो जाते हैं… यदि आपकी वेंटिलेशन प्रणाली कमजोर हो, या हीट-सिंकिंग प्रणाली ठीक से काम न करे, तो वह गर्मी फिर से चिप में ही जम जाएगी… एक बार जब चिप का तापमान बढ़ने लगे, तो समस्या शुरू हो जाती है।
वास्तविक दुनिया में इसका उपयोग
सबसे अच्छी बात यह है कि ऐसी प्रणालियों को वहीं रखा जा सकता है, जहाँ पहले कंवेक्शन ओवन रखे जाते थे… यह कम मात्रा में, उच्च-सटीकता वाले कार्यों हेतु बहुत ही उपयुक्त है।
हम इन प्रणालियों को तेजी से काम करने हेतु ही डिज़ाइन करते हैं… लैंपों के ड्यूटी साइकल को समायोजित करके, हम ऐसा थर्मल प्रोफाइल बना सकते हैं, जो आपके द्वारा उपयोग की जा रही सामग्रियों के अनुरूप हो। यह सब तो एक संतुलन का ही खेल है… इन्फ्रारेड तीव्रता को चिप के थर्मल मास के अनुरूप ही रखना होता है… ताकि रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान तापमान अत्यधिक न बढ़े।
इसमें थोड़ी कुशलता आवश्यक है… लेकिन यह तो काम करता ही है।