เลิกเสียเวลาได้แล้ว: ทำไมการใช้เครื่องทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศถึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด
หากคุณเคยทำงานด้านการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์มาก่อน คุณก็คงรู้ดีว่ากระบวนการนั้นต้องใช้เวลานานมาก ต้องรอให้อุปกรณ์ร้อนขึ้น และรอให้อุปกรณ์เย็นลง ในอดีต เราใช้ลมเพื่อสร้างความร้อน แต่การเปลี่ยนมาใช้เครื่องทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศก็ช่วยเปลี่ยนรูปแบบการทำงานไปโดยสิ้นเชิง
สิ่งสำคัญคือวิธีการส่งความร้อนไปยังแผ่นชิป การใช้ลมเพื่อสร้างความร้อนก็เหมือนกับการพยายามทำให้ห้องอบร้อนด้วยพัดลม ซึ่งต้องใช้เวลานาน เพราะลมต้องขนส่งพลังงานไปด้วย แต่ในสภาพสุญญากาศล่ะ? ไม่มีลมเลย คุณจึงไม่สามารถส่งพลังงานไปได้ เครื่องทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดจึงไม่จำเป็นต้องใช้ลมในการส่งพลังงาน แต่สามารถส่งรังสีโดยตรงไปยังวัตถุที่ต้องการทำความร้อนได้เลย
มันเกิดขึ้นได้ทันที
ปัญหาเรื่อง “ความล่าช้าในการส่งความร้อน” ที่เราเกลียดกันมากในระบบที่ใช้ลมนั้นหายไปเลย คุณไม่จำเป็นต้องทำให้อากาศร้อนก่อน แล้วค่อยทำให้ผนังห้องร้อน แล้วค่อยทำให้แผ่นชิปร้อน ด้วยหลอดไฟอินฟราเรดคลื่นสั้น พลังงานจะถูกส่งไปยังแผ่นชิปโดยตรง ซึ่งช่วยลดเวลาในการเริ่มต้นและหยุดการทำงานได้ถึง 60-80% เมื่อโรงงานทำงานตลอด 24 ชั่วโมง นาทีที่ประหยัดมาได้นั้นก็จะช่วยให้มีแผ่นชิปมากขึ้นในแต่ละชั่วโมง
แต่คุณไม่สามารถนำหลอดไฟมาใช้ในสภาพสุญญากาศได้ง่ายๆ เราจึงใช้ฝาครอบที่ทำจากควอตซ์และสารเคลือบพิเศษ เพราะการรั่วไหลของสารเคมีเข้าไปในสภาพสุญญากาศนั้นเป็นเรื่องที่น่ากังวลมาก หากเครื่องทำความร้อนรั่วสารเคมีออกมา ก็จะทำให้ชิปของคุณเสียหาย และทำให้สภาพสุญญากาศเสียไปด้วย นั่นเป็นเรื่องที่น่าปวดหัวมาก นั่นคือเหตุผลที่เราออกแบบเครื่องทำความร้อนให้มีขนาดเล็กแต่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งช่วยให้ความร้อนถูกส่งไปยังจุดที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ทำให้สภาพสุญญากาศเสียไป
ต้องบอกตามตรงว่า การใช้เครื่องทำความร้อนด้วยรังสีอินฟราเรดก็ไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบ มันก็มีข้อจำกัดของมันเอง ด้วยความเร็วในการส่งความร้อนที่สูง จึงทำให้เกิดการเกินอุณหภูมิที่ต้องการได้ง่าย หากการตั้งค่า PID ไม่ดีพอ ก็จะทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องการสะท้อนของรังสีอีกด้วย หากผนังห้องไม่สามารถรับรังสีได้ ก็จะทำให้อุปกรณ์มีค่าใช้จ่ายสูงแทนที่จะเป็นชิปที่เราต้องการทำความร้อน
วิธีแก้ปัญหาของเราคือการใช้ฉนวนที่เคลือบด้วยทองคำ ซึ่งจะช่วยให้พลังงานถูกส่งไปยังแผ่นชิปโดยตรง ลดการสูญเสียพลังงาน และช่วยให้ระบบทำความเย็นทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ