หยุดไม่ให้อุปกรณ์สำหรับการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ปล่อยความร้อนออกมา
เคยสัมผัสด้านข้างของอุปกรณ์แล้วรู้สึกแสบมือเพราะมันร้อนมากไหม? นั่นแหละคือปัญหา “ผนังร้อน” ปัญหานี้เกิดขึ้นเมื่อเราใช้วิธีการให้ความร้อนแบบปกติ ซึ่งก็คือการให้ความร้อนกับอากาศ หรือใช้อุปกรณ์ที่ปล่อยความร้อนออกมาทั่วทุกทิศทาง วิธีนี้เป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน และยังเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของผู้ที่ยืนอยู่ใกล้เครื่องจักรอีกด้วย
วิธีแก้ไขนั้นง่ายมาก: หยุดการให้ความร้อนกับอากาศ และหันมาใช้วิธีการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดแทน
วิธีการทำงาน
ลองนึกถึงหลอดไฟอินฟราเรดเหมือนกับไฟฉาย แต่เป็นแสงที่มีความร้อน แทนที่จะให้ความร้อนกับอากาศทั้งหมด แสงอินฟราเรดจะส่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไปในแนวเส้นตรง พลังงานจะไม่มีผลอะไรจนกว่าจะกระทบกับวัสดุที่เราต้องการให้ร้อน
เราเลือกใช้แสงอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะมันสามารถถูกดูดซับเข้าไปในวัสดุได้โดยตรง นี่คือข้อดีที่สุด: เราสามารถทำให้วัสดุมีอุณหภูมิ 200°C ได้ ในขณะที่ผนังด้านนอกของเครื่องจักรยังคงเย็นอยู่ ไม่ต้องกังวลว่าจะมีใครถูกไฟลวกเมื่อเข้าไปตรวจสอบเครื่องจักรอีกต่อไป
การเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสม
คุณไม่สามารถเพียงแค่นำหลอดไฟมาวางไว้ในเครื่องจักรแล้วหวังว่ามันจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพได้ คุณต้องกำหนดจุดโฟกัสให้ถูกต้อง
เราใช้ไส้หลอดฮาโลเจนที่อยู่ภายในซองควอตซ์ เพื่อให้พลังงานจำนวนมากเข้าไปในพื้นที่ขนาดเล็ก จากนั้นเราก็ปรับมุมของตัวสะท้อนแสงเพื่อให้แสงออกมาในแนวเส้นตรง หากคุณไม่ทำเช่นนี้ แสงที่ไม่ต้องการก็จะกระเด็นไปทั่ว และทำให้เครื่องจักรร้อนขึ้นอีกครั้ง
อีกเรื่องหนึ่งที่ต้องระวังคือส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: คุณจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุม PID ที่มีความแม่นยำสูง หลอดอินฟราเรดจะตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว หากแหล่งจ่ายไฟของคุณไม่มีความแม่นยำ อุณหภูมิของเครื่องจักรก็จะสูงเกินไปก่อนที่คุณจะรู้ตัวด้วยซ้ำ
ข้อเสียของวิธีนี้
การให้ความร้อนแบบมีทิศทางนั้นมีประสิทธิภาพดี แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน นั่นคือจะเกิด “ผลกระทบจากแสง” ขึ้น เพราะความร้อนจะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ดังนั้นสิ่งใดก็ตามที่ขวางทางความร้อนก็จะยังคงเย็นอยู่ หากชิ้นงานมีรูปร่างแปลกๆ ก็จะมีจุดที่เย็นอยู่ คุณจำเป็นต้องใช้เวลาในการวางแผนเขตการให้ความร้อนเพื่อให้ทุกส่วนได้รับความร้อนอย่างทั่วถึง
นอกจากนี้ หากคุณเพิ่มกำลังไฟเพื่อให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ก็อย่าลืมดูส่วนหลังของหลอดไฟด้วย เพราะมันจะร้อนมาก หากพัดลมระบายความร้อนไม่เพียงพอ ก็อาจทำให้ส่วนอื่นๆ ของเครื่องจักรเสียหายได้