อินฟราเรดกับลมร้อน: แล้วอะไรจะเหมาะสมที่สุดสำหรับการบรรจุเซ็นเซอร์ล่ะ?
หากคุณยังคงใช้ลมร้อนในการประมวลผลชิปเซมิคอนดักเตอร์ ก็เท่ากับว่าคุณกำลังจ่าย “ภาษีเวลา” ทุกวันไปเลย
ลองนึกถึงหลักการทำงานของเตาอบแบบคอนเวกชันดูสิ คุณต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน แล้วอากาศนั้นจึงจะนำความร้อนไปส่งถึงชิ้นงาน นั่นคือระบบที่มีตัวกลาง แต่อินฟราเรดนั้นไม่มีตัวกลางแบบนั้นเลย มันใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งพลังงานไปยังเซ็นเซอร์โดยตรง
มันเร็วมากจริงๆ
เมื่อคุณทำงานกับฟิล์มบางๆ หรือกาวชนิดพิเศษ ทุกวินาทีมีความสำคัญมาก เตาอบลมร้อนนั้นทำงานช้ามาก เพราะมีความเฉื่อยทางความร้อนสูง นั่นหมายความว่าต้องใช้เวลานานกว่าจะร้อนขึ้น และยิ่งใช้เวลานานกว่าจะหยุดการทำงาน
แต่สำหรับหลอดอินฟราเรด คุณสามารถทำให้ชิ้นงานร้อนขึ้นได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
ผมเคยเห็นการใช้อินฟราเรดในการอบแห้งชิ้นงาน โดยเตาอบแบบคอนเวกชันอาจต้องใช้เวลาถึง 20 นาทีเพื่ออบชิ้นงานหนึ่งชุด แต่หลอดอินฟราเรดนั้นสามารถทำให้ชิ้นงานร้อนขึ้นได้ในเวลาสั้นๆ และเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง คุณจึงไม่จำเป็นต้องมีเตาอบหลายตัวเพื่อให้ชิ้นงานสามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง
แต่ก็ต้องระวังด้วยว่า อินฟราเรดไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์ ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง
คุณต้องปรับสเปกตรัมของรังสีให้เหมาะสมด้วย หากความยาวคลื่นไม่ตรงกับสิ่งที่วัสดุบรรจุสามารถดูดซับได้ พลังงานก็จะสะท้อนกลับมาเหมือนกระจก
นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่อง “ชิ้นงานถูกเผาไหม้” ด้วย เนื่องจากอินฟราเรดส่งพลังงานไปยังพื้นผิวก่อน จึงทำให้ชั้นบนของชิ้นงานถูกเผาไหม้ก่อนที่ชั้นในจะร้อนขึ้น คุณจึงไม่สามารถปล่อยให้มันทำงานไปเรื่อยๆ ได้ คุณจำเป็นต้องมีตัวควบคุม PID ที่มีประสิทธิภาพ และต้องคอยควบคุมระยะห่างระหว่างหลอดอินฟราเรดกับชิ้นงานอย่างระมัดระวัง เพื่อหลีกเลี่ยงจุดร้อนที่อาจเกิดขึ้นได้
สำหรับผู้ที่ต้องการเปลี่ยนมาใช้ระบบการผลิตแบบปริมาณมาก อินฟราเรดก็เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
สิ่งที่ดีที่สุดคือการให้ความร้อนเฉพาะจุด คุณสามารถให้ความร้อนกับจุดเฉพาะของเซ็นเซอร์ได้ โดยที่ส่วนอื่นๆ ยังคงเย็นอยู่ ซึ่งเตาอบลมร้อนไม่สามารถทำแบบนั้นได้ เพราะทุกส่วนจะร้อนขึ้นพร้อมกัน
ขอเตือนไว้ด้วยว่า ให้แน่ใจว่าระบบระบายความร้อนของคุณสามารถรับมือกับความร้อนที่สูงขึ้นได้ เพราะเมื่อคุณลดความร้อนลงอย่างรวดเร็ว ก็อาจเกิดปัญหาได้