توقفوا عن إضاعة الوقت: لماذا يُعد استخدام أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء حلاً منطقياً؟
إذا كنت قد قضيت وقتاً في مجال معالجة أشباه الموصلات، فأنت تعرف جيداً كيف تسير الأمور. يجب عليك الانتظار، انتظار أن تسخن الأجزاء المطلوبة، ثم انتظار أن تبرد. لفترة طويلة، كنا نعتمد على الهواء المضغوط لتحقيق ذلك، لكن استخدام أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء يغير كل شيء.
الأمر يتعلق في النهاية بكيفية وصول الحرارة إلى الرقائق. استخدام الهواء لنقل الحرارة يشبه محاولة تسخين غرفة باستخدام مروحة؛ فهذا يستغرق وقتاً طويلاً، لأن الهواء يجب أن ينقل الطاقة. أما في بيئة ذات فراغ عالٍ، فلا يوجد هواء، ولا يمكن نقل الطاقة بدون هواء. أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء تتجاوز هذه المشكلة، حيث ترسل الإشعاعات الكهرومغناطيسية مباشرة إلى الهدف.
إنه أمر فوري.
ذلك “التأخير الحراري” الذي نكرهه في أنظمة الهواء؟ اختفى تماماً. لا داعي لتسخين الهواء أولاً، ثم الجدران، ثم الرقائق. باستخدام أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء، تصل الطاقة مباشرة إلى الرقائق. يمكننا تقليل وقت التسخين والتبريد بنسبة 60% إلى 80%. عندما يعمل المصنع على مدار 24 ساعة، فإن الدقائق الموفرة تعني إنتاج المزيد من الرقائق في كل ساعة.
لكن لا يمكنك استخدام أي مصباح في بيئة الفراغ.
نستخدم غلافات من الكوارتز ومواد ختم متخصصة، لأن “تسرب الغازات” يُعد مشكلة كبيرة. إذا تسربت المواد الكيميائية من جهاز التسخين إلى بيئة الفراغ، فإن ذلك سيؤدي إلى تلويث السيليكون وتدمير الفراغ. لذلك، نصنع أجهزة التسخين بحيث تكون صغيرة الحجم لكنها قوية، مما يسمح بتوفير كثافة حرارية عالية في المكان المطلوب، دون تحويل الوعاء الخاص بالفراغ إلى فرن.
صراحة، التسخين بالأشعة تحت الحمراء ليس سحراً. له بعض العيوب.
نظراً لأن نقل الحرارة يحدث بسرعة كبيرة، فمن السهل تجاوز درجة الحرارة المطلوبة. إذا لم يتم ضبط دورة PID بشكل صحيح، فسوف تتجاوز الدرجة المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، هناك مشكلة الانعكاس؛ إذا لم تكن جدران الغرفة مُعدة لاستقبال هذا النوع من الإشعاع، فإن الحرارة ستؤثر على المعدات الثمينة بدلاً من الرقائق التي نعمل عليها.
حلنا؟ استخدام دروع حرارية مغطاة بالذهب. هذا يساعد على تركيز الطاقة على الرقائق، ويمنع هدر الطاقة، كما يحمي نظام التبريد من العمل بشكل مفرط.