การลดเวลาในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ โดยใช้ระบบควบคุมแบบอินฟราเรดดิจิทัล เทียบกับระบบหมุนเวียนอากาศร้อน

Sat, 05 Sep 2026 22:50:40 +0800

ทำไมเราถึงเลิกใช้วิธีการใช้อากาศร้อนมาใช้เทคโนโลยีอินฟราเรดดิจิทัลแทน ลองนึกดูสิว่าเตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนธรรมดาทำงานอย่างไร คือเราต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน จากนั้นอากาศนั้นจึงจะนำความร้อนไปสู่ชิ้นงาน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก ในอุตสาหกรรมการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ ความล่าช้านี้ถือเป็นอุปสรรคใหญ่ที่ทำให้กระบวนการผลิตไม่สามารถดำเนินไปได้อย่างรวดเร็ว นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้ตัวควบคุมแบบอินฟราเรดดิจิทัลแทน แทนที่จะใช้อากาศร้อน อินฟราเรดจะใช้รังสีในการถ่ายโอนความร้อนโดยตรงไปยังชิ้นงาน ไม่มีตัวกลางใดๆ เข้ามาเกี่ยวข้องเลย เวลากำลังหมดลง ในกรณีของการใช้อากาศร้อน คุณต้องรอจนกระทั่งอากาศในห้องมีอุณหภูมิที่พอเหมาะก่อนที่ชิ้นงานจะเริ่มมีอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากมาก แต่สำหรับอินฟราเรดดิจิทัลแล้ว ตัวควบคุมจะควบคุมการให้พลังงานกับหลอดไฟในเวลาจริง เพื่อให้เกิดการถ่ายโอนความร้อนอย่างรวดเร็ว คุณไม่ต้องรอให้อากาศเคลื่อนที่ไปมา แต่เป็นการส่งพลังงานไปยังชิ้นงานโดยตรง เวลาที่ใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิจึงลดลงจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น สำหรับการผลิตในปริมาณมาก นี่ถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก เพราะคุณสามารถผลิตชิ้นงานได้มากขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องหาพื้นที่เพิ่มเติมสำหรับเตาอบอีก การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม ในอดีต ระบบอินฟราเรดแบบเดิมมักมีปัญหาเรื่องอุณหภูมิสูงเกินไป ทำให้ชิ้นงานเสียหายได้ แต่ตัวควบคุมแบบดิจิทัลของเราสามารถแก้ปัญหานี้ได้ด้วยการใช้ตรรกะ PID ซึ่งช่วยควบคุมพลังงานในเวลาจริง เพื่อให้อุณหภูมิคงที่ นอกจากนี้ เรายังใช้เซ็นเซอร์ที่มีความไวสูงเพื่อให้แน่ใจว่าหลอดไฟจะไม่ทำให้ชิ้นงานเสียหายทันทีที่อุณหภูมิถึงเป้าหมาย ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตราบรื่นขึ้นมาก ข้อเสีย ไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบ อินฟราเรดนั้นมีความเร็วสูงมาก แต่มีข้อจำกัดในเรื่องทิศทางการถ่ายโอนความร้อน อากาศร้อนจะห่อหุ้มชิ้นงานเหมือนผ้าห่ม แต่อินฟราเรดนั้นเหมือนไฟฉายมากกว่า หากชิ้นงานมีรูปร่างแปลกๆ หรือมีพื้นที่ลึกๆ ก็อาจทำให้มีจุดที่อุณหภูมิต่ำเกินไปได้ คุณต้องวางแผนการติดตั้งหลอดไฟและมุมการสะท้อนแสงให้ดี เพื่อให้ชิ้นงานได้รับความร้อนอย่างทั่วถึง หากรูปร่างของชิ้นงานซับซ้อนมาก คุณอาจต้องใช้ระบบผสมผสานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่สำหรับส่วนใหญ่แล้ว การเปลี่ยนมาใช้อินฟราเรดดิจิทัลก็เพื่อลดเวลาการรอคอยเท่านั้น คุณเพียงแค่ต่อสายไฟเข้าไป ปรับแต่งตัวควบคุม PID แล้วเวลาในการผลิตก็จะลดลงทันที

ควบคุมการทำงาน on ควอตซ์ การทำความร้อน IR ผู้เชี่ยวชาญ