การใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศ เทียบกับการใช้ลมร้อน: ทำไมการเปลี่ยนมาใช้วิธีนี้ถึงสำคัญ
หากคุณทำงานด้านการแปรรูปชิป半導體 คุณคงเข้าใจดีถึงความยากลำบากในการส่งผ่านพลังงานไปยังชิ้นงาน ตลอดเวลาที่ผ่านมา เราใช้วิธีการไหลเวียนของลมร้อนเป็นหลัก ซึ่งก็คือการทำให้ก๊าซร้อนขึ้น แล้วให้ก๊าซนั้นนำความร้อนไปยังชิ้นงาน แต่ก็มีข้อเสียอยู่
คือเราไม่สามารถใช้ลมร้อนในสภาพสุญญากาศได้ เพราะไม่มีอะไรให้ลมพัดผ่านเลย นั่นคือเหตุผลที่เราต้องใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่สามารถทำงานได้ในสภาพสุญญากาศ เราจึงไม่จำเป็นต้องพึ่งพาสื่อกลางในการส่งผ่านความร้อนอีกต่อไป
เวลาคือสิ่งสำคัญ
การใช้วิธีการไหลเวียนของลมนั้นช่างช้ามาก คุณต้องรอจนกระทั่งอุณหภูมิในห้องเปลี่ยนไปถึงระดับหนึ่งก่อนที่ชิ้นงานจะสามารถมีอุณหภูมีคงที่ได้ นี่เป็นการสูญเสียเวลาอย่างมากทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนอุณหภูมิ
แต่เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดก็ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เพราะมันสามารถส่งพลังงานความร้อนไปยังชิ้นงานโดยตรง ความแตกต่างก็คือ อุณหภูมิของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้นจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น สำหรับผู้ที่ทำงานในสายการผลิต นั่นหมายความว่าคุณจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้ เพราะคุณไม่ต้องเสียเวลารอให้อุณหภูมิของห้องเปลี่ยนไป คุณก็ไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการทำให้ผนังห้องร้อนขึ้น แต่สามารถนำความร้อนไปยังชิ้นงานได้โดยตรง
ปัญหาที่ต้องระวัง
แน่นอนว่าการเปลี่ยนมาใช้วิธีนี้ก็มีปัญหาอยู่บ้าง โดยเฉพาะหลอดไฟแบบปกติ ซึ่งมักจะมีการรั่วไหลของสารต่างๆ เข้ามาในห้อง ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิในห้องไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นเราจึงต้องใช้ฝาครอบและตัวอุดที่ทำจากควอตซ์ เพื่อป้องกันไม่ให้มีสารต่างๆ รั่วเข้ามา
นอกจากนี้ ยังมีปัญห่างเรื่องความเข้มของความร้อนด้วย หากใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความเข้มสูง ก็อาจทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมาก หากชิ้นงานมีความบาง พื้นผิวของชิ้นงานอาจร้อนมาก ในขณะที่ส่วนกลางของชิ้นงานยังคงเย็นอยู่ ดังนั้นคุณจึงต้องปรับค่า PID controller ให้เหมาะสม มิฉะนั้นชิ้นงานอาจถูกทำลายได้
การประหยัดพื้นที่
อีกหนึ่งข้อดีคือคุณสามารถกำจัดเครื่องเป่าลม ท่อต่างๆ และวัสดุกันความร้อนที่เครื่องใช้ลมร้อนต้องมีได้ ทำให้พื้นที่ที่ใช้ในการติดตั้งเครื่องลดลง คุณสามารถวางเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดไว้ในสภาพสุญญากาศได้เลย
แต่ก็มีข้อควรระวังอยู่บ้าง คือคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าชุดระบายความร้อนมีขนาดเหมาะสม เพราะเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดจะมีความร้อนสูงมาก หากคุณไม่ระบายความร้อนนั้นออกไป ค่าที่วัดได้ก็จะไม่แม่นยำ และคุณก็จะต้องคาดเดาแทนการวัดค่าจริง