لماذا نتحول من استخدام الهواء الساخن إلى استخدام الإشعاع تحت الأحمر في عمليات معالجة الأشباه الموصلات؟
إذا كنت قد تعاملت من قبل مع استخدام الهواء الساخن، فأنت تعرف كيف يعمل هذا الأسلوب. نحن نسخّن الهواء، ثم نأمل أن يؤدي ذلك إلى تسخين القطعة المراد معالجتها. لكن في عالم معالجة الأشباه الموصلات، فإن الهواء يُعتبر عائقًا كبيرًا أمام سرعة العملية.
يظهر ذلك بشكل واضح أثناء عمليات التجفيف والتعقيم؛ حيث يتعين علينا الانتظار حتى ترتفع درجة الحرارة، وفي هذه الأثناء، تتوقف العملية تمامًا. إنه أمر مزعج للغاية.
المشكلة تكمن في التأخير الناتج عن استخدام الهواء الساخن.
أما استخدام الإشعاع تحت الأحمر، فهو يتجاوز هذا العائق تمامًا؛ فبدلاً من الانتظار حتى تسخن الغرفة، يتم إرسال الطاقة مباشرة إلى القطعة المراد معالجتها عبر الإشعاع الكهرومغناطيسي. إنه أمر فوري تمامًا؛ لا داعي للانتظار حتى تسخن الغرفة، بل يتم إرسال الطاقة مباشرة إلى المادة المراد معالجتها.
إنه فرق كبير في السرعة.
لكن لا يمكن ببساطة وضع مصباح إشعاع تحت الأحمر على الحزام الناقل واعتبار ذلك حلاً كافيًا؛ يجب أن يكون الغلاف المحيط بالمصباح دقيقًا للغاية. نستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة، لأن أي مادة أخرى ستتشوه أو تتأكسد تحت هذا النوع من الحرارة.
الغلاف المحيط بالمصباح يلعب دورًا مهمًا جدًا؛ فهو العنصر الذي يعكس الإشعاع ويشكل الهيكل الأساسي للنظام. والدقة في تصميم الغلاف مهمة للغاية؛ فإذا كان التصميم غير دقيق بضعة ملليمترات، فسيكون هناك مناطق ساخنة جدًا. نحن نهتم كثيرًا بهذه الدقة، لأن الإشعاع تحت الأحمر يجب أن يصل إلى القطعة المراد معالجتها في المكان المناسب تمامًا.
لكن هناك مشكلة أخرى: الإشعاع تحت الأحمر سريع، لكنه يحتاج إلى خط رؤية واضح. الهواء الساخن جيد لأنه يمكن أن يغطي كل شيء، لكن الإشعاع تحت الأحمر يشبه الضوء الخافت؛ إذا لم يتمكن الضوء من الوصول إلى القطعة، فلن يتم تسخينها.
إذا كنت تعمل مع قطع ثلاثية الأبعاد معقدة، فإن مصباحًا واحدًا لن يكون كافيًا؛ سيكون هناك مناطق باردة في القطعة. لحل هذه المشكلة، يجب استخدام عدة مصابيح أو تدوير القطعة حتى تتعرض كل جوانبها للحرارة.
لكن الفائدة الحقيقية هي توفير المساحة؛ يمكنك التخلص من الأفران الضخمة والثقيلة، واستبدالها بوحدات تسخين صغيرة الحجم. هذا يساعد في تقليل استهلاك الطاقة، ويمنع إهدار الكهرباء في تسخين الهواء المحيط بالقطع المراد معالجتها.