Hãy ngừng sử dụng phương pháp gia nhiệt cổ điển để chế tạo chip lượng tử đi. Nếu bạn đã quen với quy trình lắp ráp PCB thông thường, thì bạn cũng biết cách làm điều đó rồi. Nhưng việc chế tạo chip lượng tử lại là một chuyện hoàn toàn khác. Bạn không thể chỉ đơn giản dùng nhiệt để làm nóng bo mạch; cách này sẽ khiến bo mạch bị hư hại.
Thay vào đó, chúng tôi sử dụng các thiết bị gia nhiệt bằng sóng hồng ngoại kỹ thuật số. Hãy coi đó như một phương pháp “tấn công chính xác” thay vì việc sử dụng bom nhiệt. Nhờ đó, năng lượng sẽ được truyền đến chính vị trí cần thiết, mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác.
Kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác
Việc chế tạo chip lượng tử đòi hỏi sự chính xác cao. Chúng tôi sử dụng các bộ phát sóng hồng ngoại sóng ngắn, vì chúng không lãng phí thời gian để làm nóng không khí xung quanh chip – chúng trực tiếp tác động lên chính chip. Điều này giúp duy trì sự ổn định của bo mạch. Khi chọn thiết bị gia nhiệt, hãy chọn loại có khả năng tăng nhiệt độ nhanh và có thể tắt ngay lập tức.
Nếu bộ điều khiển PID có sai số dù chỉ vài miligiây thôi, bo mạch cũng sẽ bị biến dạng. Điều đó sẽ gây ra nhiều vấn đề trong quá trình sản xuất.
Vật lý học – không cần phải lo lắng quá nhiều
Để duy trì mức nhiệt ổn định, chúng tôi bao bọc mọi thứ bằng thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao. Chúng tôi cũng sử dụng các bộ phát sóng được phủ lớp đặc biệt để điều chỉnh bước sóng. Nhờ đó, chúng ta có thể tập trung nhiệt lượng vào vị trí cần thiết, trong khi các bộ phận bằng nhựa vẫn giữ được nhiệt độ ổn định.
Hầu hết các thiết bị này đều có thể kết nối trực tiếp với giao diện kỹ thuật số, giúp bạn theo dõi nhiệt độ một cách tức thời.
Nhưng có một vấn đề: mật độ năng lượng. Các bóng đèn hồng ngoại công suất cao sẽ tạo ra nhiệt lượng cực lớn trong một không gian nhỏ. Nếu hệ thống thông gió kém hoặc khả năng tản nhiệt kém, nhiệt lượng đó sẽ tích tụ lại trong bo mạch. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng vượt mức, mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ.
Áp dụng trong thực tế
Điều tốt nhất là những thiết bị này có thể được sử dụng thay thế cho các lò nung truyền thống. Chúng rất phù hợp cho việc chế tạo chip với số lượng ít nhưng đòi hỏi độ chính xác cao.
Chúng tôi điều chỉnh tần số hoạt động của các bóng đèn để tạo ra mức nhiệt phù hợp với vật liệu được sử dụng. Điều quan trọng là phải cân bằng giữa cường độ sóng hồng ngoại và khối lượng nhiệt của bo mạch, để tránh việc nhiệt độ vượt quá mức cho phép trong quá trình lưu hóa keo dán chip.
Điều này đòi hỏi sự khéo léo, nhưng nó vẫn có thể được thực hiện.