หยุดไม่ให้ห้องอบความร้อนกลายเป็นเตาอบ
หากคุณเคยสร้างห้องอบความร้อนสำหรับผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์มาก่อน คุณคงจะรู้ดีว่ามันยากแค่ไหน จริงๆ แล้วการทำให้แผ่น wafer มีอุณหภูมิตามที่ต้องการนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลย แต่ปัญหาที่แท้จริงคือเมื่อผนังของเครื่องมีอุณหภูมิสูงเกินไปจนอาจทำให้คนที่อยู่ใกล้ๆ ได้รับบาดเจ็บได้
หลอดไฟให้ความร้อนแบบปกติมักจะแผ่ความร้อนไปในทุกทิศทาง ซึ่งทำให้เกิดความยุ่งเหยิง ผนังภายในของเครื่องมือราคาแพงเหล่านี้จะดูดซับความร้อนที่เกิดขึ้น ทำให้ตัวเครื่องกลายเป็นอันตรายต่อความปลอดภัย
เราแก้ปัญหานี้โดยใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบมีการกำหนดทิศทางการแผ่รังสีได้
การส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการจริงๆ
ลองนึกถึงความแตกต่างระหว่างหลอดไฟธรรมดากับไฟฉายดูสิ หลอดไฟจะส่องสว่างทั้งห้อง ในขณะที่ไฟฉายจะส่องแสงไปยังจุดที่ต้องการเท่านั้น
หลอดไฟอินฟราเรดของเราก็ทำหน้าที่เหมือนกัน คือส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการโดยตรง เนื่องจากแสงมีลักษณะเป็นแถบแคบ ดังนั้นพลังงานที่ถูกส่งไปยังผนังของห้องจึงน้อยมาก
ผลลัพธ์ก็คือ แผ่น wafer จะได้รับความร้อนตามที่ต้องการ ในขณะที่ส่วนภายนอกของเครื่องก็ยังคงมีอุณหภูมิที่เย็นอยู่
ข้อเสียและวิธีแก้ไข
ข้อดีอย่างหนึ่งของวิธีนี้คือคุณสามารถลดขนาดของเครื่องได้ เพราะคุณไม่จำเป็นต้องหุ้มผนังภายในด้วยวัสดุกันความร้อนหนาๆ เนื่องจากผนังไม่ได้รับความร้อนมากเกินไป
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกัน นั่นคือการให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดนั้นเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ดังนั้นระบบควบคุมอุณหภูมิจึงต้องมีความแม่นยำสูงมาก โดยปกติเราจะใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงร่วมกับหลอดไฟอินฟราเรด เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิจะอยู่ในช่วงที่ต้องการ หากเซ็นเซอร์มีความผิดพลาดเพียงไม่กี่มิลลิเมตร ก็อาจทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจทำลายแผ่น wafer ได้ แม้ว่ามันจะเป็นเรื่องที่ยาก แต่ก็คุ้มค่า
การรักษาเครื่องมือของคุณให้ทำงานได้ดี
การลดอุณหภูมิของผนังไม่เพียงแต่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปลอดภัยเท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณด้วย เมื่อภายในเครื่องมีอุณหภูมิสูงเกินไป อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็จะเสื่อมสภาพ และตัวอุปกรณ์ก็จะแห้งและแตกได้ การส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการจะช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้
แต่ก็มีข้อควรระวังอยู่เหมือนกัน นั่นคือเมื่อคุณส่งความร้อนไปยังจุดหนึ่ง จะเกิดจุดร้อนขึ้นที่จุดนั้น ดังนั้นคุณต้องมั่นใจว่าพัดลมระบายความร้อนมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะรับมือกับความร้อนที่เกิดขึ้น มิฉะนั้นก็อาจเกิดปัญหาเรื่องความร้อนสูงเกินไปได้