เวลาในการตัดวัสดุ: เหตุใดหม้อไฟอินฟราเรดแบบสุญญากาศจึงดีกว่าหม้อไฟที่ใช้ลมร้อน
หากคุณทำงานด้านการประมวลผลชิปเซมิคอนดักเตอร์ คุณก็คงรู้ดีว่าทุกวินาทีที่สูญเสียไปก็เท่ากับการสูญเสียเงินไปด้วย หลายคนเริ่มต้นด้วยการใช้หม้อไฟที่ใช้ลมร้อน แต่ถ้าคุณต้องการลดเวลาในการประมวลผลให้น้อยลงจริงๆ คุณก็ต้องพิจารณาใช้หม้อไฟอินฟราเรดแบบสุญญากาศแทน
ปัญหาของการใช้ลมร้อนก็คือ มันต้องอาศัยก๊าซเป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อนไปยังวัสดุ แต่ในสภาพสุญญากาศนั้นไม่มีอากาศเลย ดังนั้นจึงไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้เลย นี่คือข้อจำกัดทางฟิสิกส์
การขจัดตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน
นี่คือจุดที่หม้อไฟอินฟราเรดมีข้อได้เปรียบ แทนที่จะรอให้อากาศร้อนขึ้น หม้อไฟอินฟราเรดจะใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในการถ่ายเทความร้อนโดยตรงไปยังวัสดุ ดังนั้นจึงรวดเร็วมาก
คุณจะไม่ต้องเสียเวลาไปกับการทำให้อากาศภายในห้องร้อนขึ้นอีกต่อไป ระยะเวลาในการเตรียมวัสดุให้ถึงอุณหภูมิที่ต้องการจะลดลงเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น วัสดุจะถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว และอัตราการผลิตก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
การรักษาความสะอาด
คุณไม่สามารถนำหม้อไฟธรรมดามาใช้ในสภาพสุญญากาศได้ เพราะหม้อไฟธรรมดามักจะมีปัญหาเรื่องการรั่วไหลของก๊าซ ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ในห้องผลิตที่ต้องการความสะอาดสูง
เราแก้ปัญหานี้โดยใช้ภาชนะที่ทำจากควอตซ์ที่มีความทนทานต่อแรงดันสุญญากาศ และยังใช้วัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดควันหรืออนุภาคใดๆ เมื่อถูกความร้อนสูง วิธีนี้จะช่วยรักษาสภาพสุญญากาศให้คงที่ และรักษาความสะอาดของวัสดุไว้ได้
ข้อเสียบ้างก็มี (เพราะไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบ)
ผมจะไม่บอกว่าหม้อไฟอินฟราเรดเป็นสิ่งมหัศจรรย์ เพราะการถ่ายเทพลังงานเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ดังนั้นหากวงจรควบคุมอุณหภูมิไม่ดีพอ ก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้
คุณจำเป็นต้องใช้เทอร์โมคัปเปิลหรือเครื่องวัดอุณหภูมิที่มีความไวสูง เพื่อควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม นอกจากนี้ยังต้องคอยดูแลระบบระบายความร้อนด้วย หากระบบระบายความร้อนไม่ดีพอ ความร้อนก็อาจซึมเข้าไปในผนังห้อง และส่งผลต่อค่าที่วัดได้
แต่เมื่อคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์เหล่านี้เข้ากับตัวควบคุมพลังงานที่มีความแม่นยำสูง ก็จะมีข้อดีมากมาย คุณจะได้รับอัตราการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้น และอุปกรณ์ก็จะมีขนาดเล็กลง คุณจะสามารถกำจัดเครื่องเป่าลมและท่อต่างๆ ออกไปได้ และมีพื้นที่มากขึ้นในห้องปฏิบัติการของคุณ