چرا در فرآیندهای تولید نیمههادی، از هوای داغ به جای تابش مادون قرمز استفاده میکنیم؟
بیایید صادق باشیم: انتظار برای گرم شدن اتاقک فرآورش، بدترین بخش این کار است. وقتی که از هوای داغ استفاده میکنیم، در واقع فقط باید منتظر بمانیم تا هوا به اندازه کافی گرم شود تا بتواند روی قطعه کار تأثیر بگذارد. این یک مانع بزرگ است.
به همین دلیل، ما به سمت استفاده از تابش مادون قرمز رفتهایم.
نسخه ساده آن این است: هوای داغ سرعت کمی دارد؛ چون باید مسافتی را طی کند. ابتدا هوا گرم میشود، سپس همان هوا قطعه کار را گرم میکند. این یک سیستم واسطهای است. اما تابش مادون قرمز از وجود واسطه خلاص میشود؛ یعنی از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مستقیم قطعه کار استفاده میکند.
این روش سریع است… واقعاً سریع. زمان لازم برای گرم شدن قطعه کار از چند دقیقه به چند ثانیه کاهش مییابد.
اما نمیتوانیم فقط یک لامپ گرمایشی را درون جعبه قرار دهیم و فکر کنیم کار تمام شده است. برای اینکه این روش در کارخانههای تولیدی کارساز باشد، باید طراحی جعبه مناسب باشد. ما جعبههای مورد استفاده خود را از فولاد ضدزنگ با کیفیت بالا ساختهایم، و زمان زیادی را صرف صیقل دادن یا پوشاندن داخل جعبه میکنیم. چرا؟ چون میخواهیم امواج مادون قرمز به سمت قطعه کار برگردند، نه اینکه وارد بدنه ماشین شوند.
بهترین بخش این است که این جعبهها طوری طراحی شدهاند که بتوانند جایگزین آن بوفرهای قدیمی شوند. این روش باعث کاهش فضای مورد نیاز و کاهش تعداد قطعات متحرک میشود. علاوه بر این، چون فن وجود ندارد، نیازی به نگرانی درباره لرزشها یا ذرات گرد و غبار نیست. این روش واقعاً تمیزتر است.
البته این روش جادویی نیست، و چند نکته وجود دارد که باید در نظر گرفت.
تابش مادون قرمز باعث ایجاد چگالی حرارتی بالایی میشود، اما این حرارت فقط در جهت دید لامپ ایجاد میشود. برخلاف هوای داغ که همه چیز را در بر میگیرد، تابش مادون قرمز فقط آنچه را که میتواند ببیند، گرم میکند. اگر قطعه کار شکل عجیبی داشته باشد یا چیزی مانع نور شود، نواحی سردی روی قطعه کار ایجاد خواهد شد.
در اینجاست که مهندسی واقعی شروع میشود. ما باید زوایای لامپها و بازتابندهها را به درستی تنظیم کنیم تا حرارت به طور یکنواخت توزیع شود. اگر فقط دامنه تابش لامپها را افزایش دهیم، بدون تنظیم مناسب، قطعه کار دچار آسیب خواهد شد.
تنظیم این روش کمی دشوارتر است، اما وقتی که همه چیز به درستی تنظیم شود، دیگر نمیخواهیم به روش قدیمی بازگردیم.