كيفية التحكم في درجة الحرارة باستخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء
إذا أردنا تقليل الأثر البيئي في مصانع أشباه الموصلات، فعلينا التوقف عن الاعتماد على الأفران التقليدية ذات المقاومات الكهربائية. فهي غير فعالة للغاية. الحل هو استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء، وهو أسلوب أكثر كفاءة، لأنه يسمح بتسخين الرقاقة نفسها دون تسخين الغرفة المحيطة بها.
لكن هناك مشكلة: إذا لم يكن لديك نظام دقيق لقياس درجة الحرارة، فإنك ستضيع الكثير من الوقت والموارد. خطأ واحد قد يدمر دفعة كاملة من رقائق السيليكون.
خطورة حلقة التغذية الراجعة
مصابيح الأشعة تحت الحمراء تولد طاقة كبيرة جدًا، وإذا كان نظام التغذية الراجعة بطيئًا، فإن درجة الحرارة ستتجاوز الحد المطلوب في لحظة.
أنا عادةً أستخدم مستشعرات من نوع K أو N، اعتمادًا على مدى ارتفاع درجة الحرارة. المهم هو سرعة استجابة المستشعر؛ فإذا تأخر المستشعر حتى بضع ثوانٍ، فإن جهاز التحكم سيستمر في تزويد المصباح بالطاقة، مما يؤدي إلى تدمير المصباح أو رقائق السيليكون. إنها طريقة غير فعالة لإدارة عملية التصنيع.
تفاصيل التركيب
لا يمكن وضع مستشعر عادي في غرفة نظيفة، لأن ذلك سيؤدي إلى مشاكل كبيرة. لذلك، نستخدم غلافًا من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السيراميك للحفاظ على نظافة البيئة.
كما أن الضوضاء الكهربائية تشكل مشكلة أيضًا؛ فمصادر الطاقة عالية القدرة تولد الكثير من الإشارات الكهرومغناطيسية، لذا يجب استخدام كابلات محمية. وإلا، فإن قراءات المستشعر ستكون غير دقيقة.
المكان المناسب لوضع المستشعر مهم جدًا؛ فإذا تم وضعه بعيدًا جدًا، فإن القراءات ستكون غير دقيقة، أما إذا تم وضعه قريبًا جدًا، فإن الإشعاع المباشر سيدمر رأس المستشعر. يجب البحث عن المكان المناسب الذي يضمن دقة القراءات وفي نفس الوقت حماية المستشعر.
لماذا هذا مهم للكوكب
أفضل ميزة في استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء هي سرعة الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. بدلاً من الانتظار لساعات حتى تصل الغرفة إلى درجة الحرارة المطلوبة، يكفي تشغيل المصابيح لتصل الغرفة إلى الدرجة المطلوبة في دقائق.
هذا يوفر كمية هائلة من الطاقة لكل رقاقة. وعند استخدام مستشعرات دقيقة، فإنك لن تحتاج إلى التخمين، بل يمكنك التحكم في درجة الحرارة بدقة. لا يوجد هدر في الطاقة، ولا حرارة زائدة، بل عملية تصنيع فعالة.