Как правильно контролировать температуру при производстве квантовых чипов
При переходе от производства обычных электронных устройств к квантовым чипам становится ясно, что тепло – это совсем другая проблема. Нельзя просто «нагреть» плату. Поэтому мы используем специальные устройства для нагрева PCB с помощью ламп с коротковолновым инфракрасным излучением. Это похоже на точечное воздействие тепла. Вместо того чтобы нагревать всю плату, эти лампы нагревают только те участки, которые необходимо. Таким образом, подложка не деформируется в процессе работы.
Мощность устройств
Мы создаем устройства, способные выдерживать высокую мощность. Когда включается лампа с высоким напряжением, тепло возникает мгновенно. В чистой комнате скорость крайне важна. Нужно достичь заданной температуры сразу, а не через десять минут – иначе возникает риск окисления или загрязнения поверхности. Но здесь есть одна проблема: необходима полная стабильность. Если мощность колеблется хотя бы на 5%, на поверхности квантового кристалла появятся точки с высокой температурой. А в этой сфере такие точки представляют серьезную опасность.
Почему кварц?
Мы используем кварцевые трубки, наполненные галогенами. Кварц отлично подходит для использования, потому что он позволяет коротковолновому инфракрасному излучению проходить через него, без поглощения им излучения лампой. Некоторые из наших устройств имеют специальные покрытия, которые изменяют спектр излучения. Это очень важно – так тепло распределяется равномерно по всем слоям PCB, а не только на поверхности. Мы используем разъемы R7s или Sk15, потому что они обеспечивают надежную связь. К тому же, когда лампа выходит из строя, ее можно заменить за секунды, без необходимости разбирать всю конструкцию устройства.
Реалии производства
Честно говоря, использование высокой мощности инфракрасного обогрева имеет свои недостатки. Время обработки сокращается, что хорошо, но устройства выделяют огромное количество тепла. Если вентиляция не может справиться с таким объемом тепла, температура начинает меняться. Это раздражает. Чтобы избежать этого, мы рекомендуем использовать контроллеры с замкнутым циклом управления. Они обеспечивают стабильный температурный режим, благодаря чему квантовый чип не повреждается в процессе обработки.