ทำไมเราถึงใช้วิธีการอบด้วยรังสีอินฟราเรดในห้องปลอดฝุ่น
เมื่อทำงานในโรงงานผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ “ความสะอาด” ไม่ใช่เพียงเป้าหมายเท่านั้น แต่เป็นสิ่งสำคัญที่สุด แม้จะมีสิ่งสกปรกหรืออนุภาคเล็กๆ เพียงชิ้นเดียว ก็อาจทำให้ผลิตภัณฑ์ทั้งชุดเสียหายได้
ในอดีต ผู้คนมักใช้เตาอบแบบพัดลมเพื่อให้ความร้อน แต่ปัญหาก็คือ เตาอบเหล่านี้เพียงแค่พัดอากาศเข้าไปเท่านั้น ทำให้ต้องใช้พลังงานมหาศาลเพื่อให้ห้องมีอุณหภูมิที่เหมาะสม ก่อนที่วงแหวนชิปจะรู้สึกถึงความร้อนเลย นอกจากนี้ การพัดอากาศยังเป็นสาเหตุให้เกิดฝุ่นได้อีกด้วย
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้วิธีการอบด้วยรังสีอินฟราเรด เพราะวิธีนี้จะช่วยลดการใช้อากาศในการให้ความร้อนได้
การให้ความร้อนกับวงแหวนชิปโดยตรง ไม่ใช่กับห้อง
ลองนึกภาพการยืนอยู่กลางแดดในวันที่อากาศหนาว คุณจะรู้สึกถึงความร้อนทันที แม้ว่าอากาศรอบตัวจะหนาวเย็นก็ตาม นั่นคือหลักการของรังสีอินฟราเรด พลังงานจะเข้าสู่วงแหวนชิปโดยตรง
เนื่องจากวิธีนี้มีความแม่นยำสูง เราจึงสามารถละทิ้งสารเคมีที่ใช้ในการให้ความร้อนแบบเดิมได้ โดยเราเพียงแค่ปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับสารเคมีที่ใช้ ก็สามารถให้ความร้อนได้ภายในไม่กี่วินาที นั่นคือวิธีที่รวดเร็วมาก
การลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน (และความเสี่ยง)
เตาอบแบบดั้งเดิมมักจะทำงานตลอดเวลา เพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก
แต่หลอดไฟอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันสามารถเริ่มทำงานได้ทันทีเมื่อวงแหวนชิปถูกนำเข้ามาวางในตำแหน่งที่เหมาะสม ทำให้ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ไม่มีการเผาไหม้หรือการพัดอากาศ ดังนั้นห้องปลอดฝุ่นระดับ Class 10 จะยังคงสะอาดอยู่เสมอ
ส่วนที่ยาก
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะใช้งานได้ง่ายๆ เพราะรังสีอินฟราเรดที่มีความเข้มสูงอาจทำให้วงแหวนชิปมีความร้อนสูงเกินไป หากวงแหวนชิปมีความบางหรือไม่สามารถทนต่อความร้อนสูงได้ ก็อาจทำให้วงแหวนชิปเสียหายได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีตัวควบคุมความร้อนที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิจะไม่สูงเกินไป
โดยปกติแล้ว ผมมักแนะนำให้ใช้วิธีการเปิด-ปิดหลอดไฟอินฟราเรดเป็นช่วงๆ แทนที่จะเปิดทิ้งไว้ตลอดเวลา วิธีนี้จะช่วยควบคุมความร้อนได้ดีขึ้น และช่วยประหยัดอุปกรณ์ด้วย
สรุปแล้ว การเปลี่ยนมาใช้รังสีอินฟราเรดไม่ใช่เพียงเพื่อความยั่งยืนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดเวลาในการผลิต และลดการใช้สารเคมีที่มีส่วนผสมของตะกั่วอีกด้วย ตราบใดที่เราจัดการเรื่องการเชื่อมต่อสายไฟและการควบคุมอุณหภูมิได้ดี ก็ถือเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์