การควบคุมอุณหภูมิในระบบการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด
หากเราต้องการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในโรงงานผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ เราก็ต้องเลิกพึ่งพาเตาอบแบบเก่าที่มีประสิทธิภาพต่ำไปเสียที เพราะเตาอบเหล่านั้นใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลืองมาก วิธีที่ดีกว่าคือการใช้ระบบการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เพราะคุณจะให้ความร้อนกับวงจรชิปโดยตรง ไม่ใช่กับพื้นที่รอบๆ วงจรชิป
แต่ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกัน นั่นก็คือ หากคุณไม่มีระบบวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ คุณก็จะไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างถูกต้อง แค่ผิดพลาดเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้ชิปเสียหายได้
อันตรายจากระบบควบคุมแบบฟีดแบ็ก
หลอดไฟอินฟราเรดมีพลังงานสูงมาก จึงสามารถให้ความร้อนกับวงจรชิปได้อย่างรวดเร็ว หากระบบควบคุมแบบฟีดแบ็กมีความช้า อุณหภูมิก็อาจสูงเกินไปได้ในเวลาอันรวดเร็ว
โดยปกติแล้ว ผมมักจะเลือกใช้เซ็นเซอร์ประเภท Type K หรือ Type N ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่สูงมากน้อยเพียงใด สิ่งสำคัญคือเวลาตอบสนองของเซ็นเซอร์ หากเซ็นเซอร์มีเวลาตอบสนองช้าเพียงไม่กี่วินาที ระบบควบคุม PID ก็จะยังคงส่งพลังงานเข้าไปในหลอดไฟต่อไป ซึ่งจะทำให้หลอดไฟเสียหาย หรือทำให้ชิปเสียหายได้ นี่เป็นวิธีการที่ไม่มีประสิทธิภาพเลย
รายละเอียดเกี่ยวกับการติดตั้ง
คุณไม่สามารถนำเซ็นเซอร์มาใช้ในห้องสะอาดได้เลย เพราะจะมีก๊าซออกมามากมาย ดังนั้นเราจึงต้องใช้วัสดุอย่างสแตนเลสหรือเซรามิกเพื่อรักษาความสะอาดของห้องไว้
นอกจากนี้ ยังมีปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าอีกด้วย แหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังสูงจะสร้างสัญญาณรบกวนมากมาย ดังนั้นคุณจึงต้องใช้สายไฟที่มีการป้องกันสัญญาณรบกวน มิฉะนั้นค่าที่วัดได้ก็จะผิดเพี้ยนไปหมด
การวางตำแหน่งของเซ็นเซอร์ก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน หากวางเซ็นเซอร์ไว้ห่างเกินไป ค่าที่วัดได้ก็จะไม่ถูกต้อง แต่ถ้าวางไว้ใกล้เกินไป แสงอินฟราเรดก็จะทำลายเซ็นเซอร์ได้ ดังนั้นคุณต้องหาตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง และเซ็นเซอร์ก็จะไม่เสียหายด้วย
ทำไมการเปลี่ยนมาใช้ระบบการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดถึงมีความสำคัญต่อโลก
ข้อดีของการเปลี่ยนมาใช้ระบบนี้คือเวลาในการอุ่นตัวของเตาอบ คุณไม่จำเป็นต้องรอเป็นชั่วโมงเพื่อให้เตาอบมีอุณหภูมิที่เหมาะสม แค่เปิดสวิตช์หลอดไฟก็พอ และอุณหภูมิก็จะถึงค่าที่ต้องการได้ในเวลาไม่กี่นาที
วิธีนี้ช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก และเมื่อใช้เซ็นเซอร์ที่มีความแม่นยำ คุณก็จะสามารถควบคุมกระบวนการได้อย่างแม่นยำ ไม่มีการสูญเสียพลังงาน ไม่มีการร้อนเกินไป และกระบวนการก็จะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ