چرا از استفاده از هوای داغ در فرآیندهای نیمههادی صرفنظر میکنیم؟
فکر کنید که هوای داغ چگونه عمل میکند: ابتدا هوا گرم شده، سپس آن هوا قطعات را گرم میکند. این یک سیستم واسطهای است. در فرآیندهای پیشرفته نیمههادی، این واسطه میتواند مشکلات زیادی ایجاد کند.
ما همیشه این مشکل را در فرآیند خشک کردن قطعات مشاهده میکنیم؛ هوا باید از لایههای موجود روی سطح قطعه عبور کند، و این کار خیلی زمانبر است. این روش کند و ناکارآمد است؛ واقعاً آزاردهنده است، بهخصوص وقتی که به ساعت نگاه میکنیم.
اما تکنولوژی مادون قرمز این مشکل را حل میکند؛ به جای اینکه منتظر هوای داغ باشیم، فرستندههای مادون قرمز انرژی را مستقیماً به سمت قطعه ارسال میکنند. این روش مستقیم است. اما از آنجایی که انرژی مادون قرمز بسیار قوی و سریع است، نمیتوانیم فقط آن را فعال کنیم و فراموش کنیم. در اینجاست که کنترلرهای دیجیتال مادون قرمز مفید میشوند؛ آنها از الگوهای PID برای حفظ تعادل دما استفاده میکنند تا از افزایش ناخواسته دما جلوگیری شود.
پیروزی واقعی چیست؟ زمان!
در روش استفاده از هوای داغ، مجبوریم منتظر بمانیم؛ اگر مشخصات قطعات را تغییر دهیم، باید منتظر بمانیم تا کل اتاق گرم شود. این کار اتلاف زمان است.
اما در روش مادون قرمز، میتوانیم در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر برسیم. این برای کارخانهها به این معناست که میتوانیم تعداد بیشتری از ویفرها را از طریق خط تولید بفرستیم، بدون اینکه نیاز به فضای بیشتری باشد. انرژی دقیقاً در جای مناسب خود قرار میگیرد؛ یعنی درون قطعه، و از هدر رفتن انرژی جلوگیری میشود.
اما نکته مهم این است که نمیتوانیم فقط یک هیتر جدید جایگزین کنیم و کار تمام شود.
مادون قرمز، انرژی زیادی را در فضای کوچکی ذخیره میکند؛ سطح قطعه بلافاصله گرم میشود، اما هسته قطعه ممکن است هنوز گرم نشده باشد. بنابراین نیاز به کنترلری داریم که بتواند دما را به طور پیوسته کنترل کند.
همچنین، باید مراقب سیستم خنککننده باشیم؛ اگر سیستم خنککننده ضعیف باشد، این گرمای ناگهانی میتواند به قطعات حساس آسیب برساند. من همیشه توصیه میکنم از سیستمهای بازخورد سریع استفاده کنیم؛ این کار باعث میشود دمای سطح قطعه در محدوده ±۱ درجه سانتیگراد باقی بماند، که این موضوع به خواب راحتتر شبانه کمک میکند.
اکثر خطوط تولید با دقت بالا، اکنون از کنترل دیجیتال مادون قرمز استفاده میکنند؛ این کار منطقی است. دیگر نیازی نیست مقادیر زیادی از هوا را بدون دلیل گرم کنیم. کافی است آن را به خوبی تنظیم کنیم، و زمان تولید کاهش خواهد یافت.