ทำไมเราถึงเลิกใช้วิธีการใช้ลมร้อน แล้วหันมาใช้เครื่องกำเนิดความร้อนแบบอินฟราเรดแทนในการอบวัสดุซิลิคอน
หากคุณเคยมีประสบการณ์ในการผลิตชิป semiconductor มาก่อน คุณคงรู้ดีว่าการใช้ลมร้อนนั้นมีข้อเสียมากมาย กระบวนการนี้ช้ามาก เพราะคุณต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น เพื่อให้ความร้อนนั้นสามารถเข้าไปถึงวัสดุซิลิคอนได้ มันเหมือนกับการพยายามทำให้บ้านอบอุ่นโดยการอุ่นพื้นที่ด้านนอกก่อน
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้วิธีการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดแทน แทนที่จะรอให้อากาศร้อนขึ้น อินฟราเรดจะใช้รังสีเพื่อส่งความร้อนโดยตรงไปยังวัสดุซิลิคอน ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
เคล็ดลับอยู่ที่ตัวเครื่องสะท้อนความร้อน
จริงๆ แล้ว หลอดไฟสำหรับการอบวัสดุซิลิคอนนั้นมีประสิทธิภาพไม่ดีนัก หากไม่มีเครื่องสะท้อนความร้อน คุณก็จะเสียพลังงานไปครึ่งหนึ่ง เราจึงใช้เครื่องสะท้อนความร้อนที่มีความสามารถในการสะท้อนความร้อนสูง เพื่อส่งความร้อนกลับไปยังวัสดุซิลิคอน วิธีนี้จะช่วยให้ความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ไม่มีจุดที่มีอุณหภูมิต่ำเกินไป และวัสดุซิลิคอนก็จะไม่เสียรูปร่างอีกด้วย
การลดเวลาการรอคอย
ปัญหาใหญ่ของเตาอบแบบใช้ลมร้อนก็คือการรอคอย เพราะคุณต้องใช้เวลานานมากกว่าอุณหภูมิในเตาจะสูงขึ้น และหากคุณต้องการเปลี่ยนอุณหภูมิเพื่อใช้ในกระบวนการอื่น คุณก็ต้องรอให้อากาศในเตาสงบลงก่อน ซึ่งเป็นเรื่องที่สิ้นเปลืองเวลามาก
แต่ระบบอินฟราเรดไม่มีปัญหานั้น เพียงแค่กดสวิตช์ วัสดุซิลิคอนก็จะถึงอุณหภูมิที่ต้องการภายในเวลาไม่กี่วินาทีเท่านั้น นั่นหมายความว่าคุณสามารถผลิตวัสดุซิลิคอนได้มากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องสร้างโรงงานที่ใหญ่ขึ้น
ข้อเสียบ้างก็มี (เพราะไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบ)
แน่นอนว่าอินฟราเรดก็มีข้อเสียเช่นกัน เพราะหลอดไฟเหล่านี้มีความเข้มสูงมาก จึงสร้างความร้อนขึ้นมากมาย คุณอาจประหยัดเวลาในการอบวัสดุซิลิคอนได้ แต่คุณก็จำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดี เพื่อรองรับความร้อนที่เกิดขึ้นจากหลอดไฟเหล่านี้ นอกจากนี้ คุณยังต้องรักษาความสะอาดของเครื่องสะท้อนความร้อนด้วย หากเครื่องสะท้อนความร้อนสกปรก สิ่งสกปรกก็จะเกาะอยู่บนพื้นผิว ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการสะท้อนความร้อนลดลง และอาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้
หากคุณกำลังคิดจะเปลี่ยนมาใช้วิธีการอบแบบอินฟราเรด คุณควรพิจารณาเวลาที่ใช้ในการอบวัสดุซิลิคอนด้วย หากคุณต้องใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการรอให้อุณหภูมิสูงขึ้นหรือลดลง การใช้เครื่องสะท้อนความร้อนแบบอินฟราเรดก็เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด