مصادر الإشعاع تحت الأحمر مقابل الهواء الساخن: لماذا يُعد السرعة مهمة في عمليات معالجة أشباه الموصلات
إذا كنت لا تزال تستخدم الهواء الساخن في عمليات معالجة أشباه الموصلات، فأنت في الواقع تضيع الوقت دون سبب.
فكر في كيفية عمل الهواء الساخن؛ يجب تسخين الهواء أولاً، ثم الغرفة، وأخيراً الرقاقة نفسها. إنها عملية بطيئة للغاية. أما مصادر الإشعاع تحت الأحمر، فهي تتجاوز كل هذه الخطوات؛ فهي تستخدم الإشعاع لنقل الحرارة مباشرة إلى الهدف المراد تسخينه. إنها مثل الفرق بين الانتظار حتى تسخن الغرفة، وبين الدخول مباشرة تحت أشعة الشمس.
السر لعدم انصهار الأسلاك
المشكلة تكمن في أنه عند استخدام مصادر الإشعاع تحت الأحمر، يصبح الفيلامنت ساخناً جداً. لكن الوصلات الكهربائية يجب أن تظل باردة، وإلا فإن الأسلاك ستنصهر.
لهذا السبب نستخدم أغطية من السيراميك؛ فهي تعمل كحاجز حراري، وتمنع انتقال الحرارة إلى مصدر الطاقة. إذا استخدمنا أغطية منخفضة الجودة، فإن الأسلاك ستنصهر بسرعة. نستخدم الألومينا عالية النقاء لأنها قادرة على تحمل التغيرات الحرارية السريعة دون أن تتشقق.
أقل حجم، وأسرع سرعة
أحد الأمور المميزة هو الوفورة في المساحة المستخدمة؛ يمكنك التخلص من المروحات الضخمة وأنظمة التدفق الهوائي المعقدة. كل ما تحتاجه هو مصدر الإشعاع وجهاز تحكم.
هذا يوفر تسخيناً فورياً؛ يمكن تحقيق درجات الحرارة المطلوبة في غضون ثوانٍ. هذا يجعل عملية المعالجة أسرع بكثير.
المشكلة وكيفية حلها
مصادر الإشعاع تحت الأحمر ليست سحرية؛ فهي تعمل في اتجاه معين فقط. الهواء الساخن يحيط بالجزء المراد تسخينه، لكن الإشعاع تحت الأحمر يصل إلى الهدف مباشرة. إذا كانت وضعية المصدر خاطئة، فسيكون هناك مناطق باردة. ولا تحاول “إصلاح” هذه المشكلة عن طريق زيادة الطاقة المستخدمة؛ فهذا سيقلل من عمر المصدر بشكل كبير.
الحل هو تحديد مناطق التسخين بعناية. نستخدم عادةً جهاز تحكم PID للحفاظ على استقرار درجة الحرارة ضمن نطاق ±1 درجة مئوية، بحيث لا داعي للقلق بشأن التغيرات الحرارية.