เหตุใดเตาอุ่นด้วยรังสีอินฟราเรดแบบสุญญากาศจึงเหมาะสำหรับโรงงานผลิตชิปในยุคปัจจุบัน
วงการเซมิคอนดักเตอร์มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมาย “ไม่มีส่วนประกอบของสารตะกั่ว” และ “ไม่มีการปล่อยมลพิษ” มาเป็นเวลานานแล้วที่เราใช้เตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนทั่วไป แต่ปัญหาก็คือ การอุ่นอากาศจำนวนมากนั้นเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน ยิ่งไปกว่านั้น อากาศที่เคลื่อนที่อยู่นั้นก็เป็นเหมือนช่องทางให้ฝุ่นและอนุภาคต่างๆ เข้ามาทำลายชิปได้
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้เตาอุ่นด้วยรังสีอินฟราเรดแบบสุญญากาศ วิธีนี้ช่วยให้กระบวนการผลิตสะอาดขึ้น
หลักการทำงาน
เมื่ออยู่ในสภาพสุญญากาศ คุณไม่สามารถถ่ายเทความร้อนผ่านอากาศได้เลย เพราะเป็นไปไม่ได้ทางฟิสิกส์ ดังนั้นเราจึงใช้รังสีแทน ลองนึกภาพเหมือนแสงอาทิตย์ที่ส่องกระทบผิวหนังของคุณ หลอดอินฟราเรดจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ซึ่งจะช่วยให้วัสดุร้อนขึ้นโดยตรง คุณไม่ต้องเสียเวลาไปกับการอุ่นผนังห้องหรืออากาศรอบๆ ไม่มีการใช้อากาศบังคับ ไม่มีระบบกรองอากาศที่ซับซ้อน มีเพียงพลังงานที่ถูกส่งตรงไปยังวัสดุเท่านั้น
วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูง ค่าไฟฟ้าก็ลดลง และชิปก็ยังคงสะอาดอยู่
การจัดการกับวัสดุที่ไม่มีส่วนประกอบของสารตะกั่ว
หากคุณใช้วัสดุตะกอบหรือกาวที่ไม่มีส่วนประกอบของสารตะกั่ว คุณจะรู้ดีว่าวัสดุเหล่านี้มีความไวต่ออุณหภูมิมาก หากอุณหภูมิไม่เหมาะสม วัสดุก็อาจเกิดการเปลี่ยนสีหรือบิดเบี้ยวได้
เราจึงใช้รังสีคลื่นสั้น เพราะช่วยให้การอุ่นวัสดุเร็วขึ้น คุณสามารถทำให้วัสดุร้อนขึ้นได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที นั่นหมายความว่าวัสดุจะไม่ต้องอยู่ในสภาพอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานเกินไป คุณจึงไม่ต้องเผชิญกับปัญหา “การอบวัสดุมากเกินไป” ซึ่งอาจทำลายวัสดุที่มีความไวได้
ข้อจำกัด
อย่างไรก็ตาม คุณไม่สามารถนำหลอดไฟธรรมดามาใช้ในสภาพสุญญากาศได้ ตัวหลอดไฟและระบบจ่ายไฟต้องมีคุณภาพสูงมาก มิฉะนั้นก็จะเกิดการรั่วไหลของอากาศได้ นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องสิ่งสกปรกอีกด้วย หากปั๊มสุญญากาศไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับวัสดุที่คุณใช้ ก็จะมีสิ่งสกปรกสะสมอยู่บนท่อควอตซ์ และทำให้รังสีอินฟราเรดไม่สามารถผ่านเข้าไปได้ ความร้อนก็จะลดลง คุณจึงต้องมีระบบทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพ หรือมีการเคลือบผิวเพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างราบรื่น
แต่เมื่อคุณปรับแต่งทุกอย่างให้เหมาะสมแล้ว คุณก็จะมีโรงงานที่สะอาดขึ้น และกระบวนการผลิตก็จะรวดเร็วขึ้น พร้อมทั้งบรรลุเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมได้อีกด้วย นี่คือทางเลือกที่ดีที่สุดจริงๆ.