چرا در فرآیندهای تولید نیمههادی، از روش گرمایش با هوای داغ به جای گرمایش مادون قرمز استفاده میکنیم؟
اگر هنوز از روش گرمایش با هوای داغ برای فرآیندهای حرارتی خود استفاده میکنید، احتمالاً زمان زیادی را صرف انتظار میکنید. در فرآیندهای پیچیده تولید نیمههادی، زمان انتظار واقعاً مشکلساز است؛ این زمان، مانعی برای پیشرفت کار است.
تغییر به روش گرمایش مادون قرمز، به معنای خرید تجهیزات جدید نیست؛ بلکه به معنای بازپس گرفتن زمان از دست رفته است.
مشکلات مربوط به استفاده از هوا
فکر کنید که هوای داغ چگونه عمل میکند: ابتدا هوا گرم میشود، سپس این هوا باید سطح قطعه کار را گرم کند. یعنی یک واسطه وجود دارد؛ و واسطهها سرعت کار را کاهش میدهند.
اما روش گرمایش مادون قرمز متفاوت است؛ این روش از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مستقیم قطعه کار استفاده میکند. هیچ واسطهای وجود ندارد؛ لذا نیازی به انتظار برای گرم شدن هوا نیست. در سیستمهایی که ما ساختهایم، سرعت گرم شدن قطعه کار ۵ تا ۱۰ برابر سریعتر از سیستمهای قدیمی است. واقعاً سریع!
ساخت دستگاه گرمایشی
نمیتوانید یک دستگاه گرمایشی مادون قرمز را در یک جعبه کارتنی قرار دهید و فکر کنید که کار تمام شده است. مخصوصاً در اتاقهای تمیز.
ما بدنه دستگاههای گرمایشی خود را از فولاد ضدزنگ با کیفیت بالا ساختهایم؛ این کار باعث میشود هیچ گازی از دستگاه خارج نشود و همچنین خوردگی ایجاد نشود. اما راز اصلی این است که بدنه دستگاه در واقع یک آینه است؛ ما به دقت روی ساختار داخلی دستگاه کار میکنیم تا اطمینان حاصل کنیم که هر فوتونی دقیقاً به سمت قطعه کار برگردد. اگر زاویه تابش کمی اشتباه باشد، انرژی هدر میرود و گرما نیز از بین میرود.
مشکلات مربوط به استفاده از روش گرمایش مادون قرمز و راهحلهای آن
مشکل اینجاست که روش گرمایش مادون قرمز، گرمای شدیدی را در مدت زمان کوتاهی ایجاد میکند. نمیتوانید این روش را در سیستمهای قدیمی استفاده کنید و انتظار داشته باشید که کار به خوبی انجام شود. اگر ماده مورد استفاده نتواند با افزایش ناگهانی دما کنار بیاید، ممکن است ترک بردارد. برای جلوگیری از این امر، از کنترلکننده PID برای تنظیم منحنی توان استفاده میکنیم؛ این کار مانند یک کنترلکننده روشنایی است؛ گرما به تدریج اضافه میشود تا ماده دچار شوک نشود.
فواید استفاده از روش گرمایش مادون قرمز
وقتی که دیگر نگران حجم هوا نباشید و روی انرژی تابشی تمرکز کنید، دو چیز اتفاق میافتد:
اولاً، زمان گرم شدن قطعه کار به شدت کاهش مییابد؛ یعنی میتوانید تعداد بیشتری قطعه کار در هر ساعت پردازش کنید.
دوماً، ابعاد دستگاه کوچکتر میشود؛ چون نیازی به اتاقهای بزرگ برای گردش هوا نیست، کل دستگاه کوچکتر میشود. شما میتوانید بازدهی بیشتری داشته باشید، بدون اینکه نیاز به تغییر مکان دیوارها یا اجاره فضای بیشتری داشته باشید.