ทำไมเราถึงเลิกใช้วิธีการใช้อากาศร้อน แล้วหันมาใช้วิธีการใช้คลื่นอินฟราเรดในกระบวนการผลิตชิป semiconductors
ลองนึกดูว่าเตาอบแบบคอนเวกชันทำงานอย่างไร คือเราต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน จากนั้นอากาศนั้นถึงจะนำความร้อนไปสู่วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก ในโลกของการผลิตชิประดับสูง ความล่าช้านี้ก็เท่ากับการเสียเวลาและเสียเงินโดยเปล่าประโยชน์
นั่นคือเหตุผลที่เราเลิกใช้เครื่องพัดลมขนาดใหญ่เหล่านั้น แล้วหันมาใช้วิธีการใช้คลื่นอินฟราเรดแทน แทนที่จะทำให้อากาศรอบๆ ร้อนขึ้น เราก็ส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง
เวลานั้นมีค่ามาก การใช้อากาศร้อนนั้นช้ามาก คุณต้องรอหลายนาทีกว่าห้องจะมีอุณหภูมิที่เหมาะสม แต่ด้วยหลอดอินฟราเรด คุณสามารถทำให้อุณหภูมิถึงเป้าหมายได้ภายในไม่กี่วินาทีเท่านั้น นอกจากนี้ คุณยังไม่ต้องเสียเวลาไปกับการทำให้อากาศรอบๆ ร้อนขึ้น ดังนั้นเวลาในการผลิตก็จะลดลง คุณสามารถผลิตชิปได้มากขึ้นต่อชั่วโมง โดยไม่จำเป็นต้องสร้างห้องปลอดฝุ่นขนาดใหญ่ขึ้นมา
การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม อากาศร้อนมักมีปัญหาเรื่องความไม่สม่ำเสมอของอุณหภูมิ บางจุดอาจร้อนเกินไป บางจุดอาจเย็นเกินไป แต่คลื่นอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป เราสามารถควบคุมการกระจายความร้อนได้ โดยการเลือกหลอดอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมกับวัสดุที่เราใช้ ทำให้การดูดซับความร้อนมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
เราใช้ไส้หลอดฮาโลเจนภายในฉนวนควอตซ์เพื่อสร้างความหนาแน่นของความร้อน ไส้หลอดเหล่านี้สามารถสร้างพลังงานมหาศาลในพื้นที่ขนาดเล็ก และเมื่อนำมาใช้ร่วมกับตัวควบคุมที่สามารถปรับอุณหภูมิได้แบบเรียลไทม์ คุณก็สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ) อย่างไรก็ตาม คลื่นอินฟราเรดก็ไม่ใช่วิธีที่สามารถแก้ปัญหาทุกอย่างได้ เนื่องจากพลังงานที่ส่งออกมานั้นแรงมาก ดังนั้นหากตัวควบคุม PID ไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้
นอกจากนี้ คุณยังต้องคำนึงถึงการป้องกันความร้อนด้วย หากตัวสะท้อนแสงไม่ถูกตั้งค่าอย่างเหมาะสม ความร้อนก็อาจไปทำลายโครงสร้างของเครื่องจักรแทนที่จะไปทำลายวงจรอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ คุณยังต้องมีระบบระบายความร้อนที่สามารถรับมือกับความร้อนสูงได้ มิฉะนั้นอุปกรณ์ก็อาจเสียหายได้
แต่อย่างไรก็ตาม สำหรับโรงงานที่ต้องการเลิกใช้เตาอบแบบคอนเวกชันแบบเดิมๆ นี่คือวิธีที่ดีที่สุด เพราะมันช่วยให้กระบวนการให้ความร้อนไม่กลายเป็นอุปสรรคในการผลิตอีกต่อไป