لماذا نستخدم التسخين بالأشعة تحت الحمراء في تصنيع أشباه الموصلات خالية من الرصاص؟
لنكن صادقين: الانتقال إلى استخدام مواد خالية من الرصاص وصديقة للبيئة في تصنيع أشباه الموصلات لم يعد خيارًا، بل هو أمر ضروري.
لذلك، بدأنا في استخدام عناصر التسخين بالأشعة تحت الحمراء داخل صناديق العمل. فهذه العناصر تزيل الحاجة إلى استخدام وسائل التسخين التي تعتمد على المذيبات، كما أنها تقلل من البصمة الكربونية الناتجة عن عملية التسخين. إنها طريقة أنظف بكثير.
كيف يعمل التسخين بالأشعة تحت الحمراء؟
فكر في جهاز التسخين التقليدي؛ فهو يحتاج أولاً إلى تسخين الهواء، ثم يتم تسخين الجزء المراد تسخينه. هذه الطريقة بطيئة.
أما التسخين بالأشعة تحت الحمراء، فهو يرسل الطاقة مباشرة إلى الجزء المراد تسخينه باستخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي. وبما أننا نعمل في صناديق العمل حيث يجب السيطرة التامة على البيئة المحيطة، فإن هذه الطريقة مفيدة جدًا. لا داعي للقلق بشأن انتشار الملوثات نتيجة استخدام أنظمة التسخين التقليدية.
نحن نستخدم أجهزة إرسال ذات موجات قصيرة ومتوسطة، فهي تخترق طبقة التسخين بسرعة. وبما أن عملية التسخين سريعة، فلا حاجة لاستهلاك الكثير من الطاقة.
كيفية تركيب الأجهزة بشكل صحيح؟
تركيب هذه الأجهزة في صناديق العمل يتطلب دقة في تحديد كثافة الطاقة المستخدمة. إذا تم استخدام كمية كبيرة من الطاقة في مساحة صغيرة، فقد يحدث ذوبان في الأجزاء المستخدمة في الصندوق. لذلك، يجب التأكد من أن الأجهزة مخصصة لهذه الظروف.
عادةً، نقوم بتعديل طول الأجهزة والجهد المستخدم حتى يكون التسخين متساويًا في جميع أنحاء الجزء المراد تسخينه.
شيء آخر: يجب أن يكون جهاز التحكم PID قادرًا على التعامل مع هذه الظروف. فأجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة بسرعة. وبما أنها سريعة الاستجابة، يمكن استخدام نبضات من الطاقة بدلاً من الاستمرار في تسخين الجزء المراد تسخينه. هذا يقلل من استهلاك الطاقة.
الواقع المتعلق باستخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء
ليس كل شيء مثاليًا. فالتسخين بالأشعة تحت الحمراء يعتمد على خط الرؤية، وهذا يعني أنه إذا كانت الأجزاء المراد تسخينها ذات أشكال غريبة، أو كانت مكدسة مع بعضها، فقد تظهر نقاط باردة في بعض المناطق.
يجب قضاء بعض الوقت في تحديد موضع الأجهزة بشكل صحيح، أو استخدام مرايا لتوجيه الطاقة إلى النقاط الباردة.
كما يجب الانتباه إلى الأطراف الكهربائية للأجهزة؛ فالأجهزة ذات الطاقة العالية تصبح ساخنة جدًا. يجب التأكد من أن الأسلاك المستخدمة قادرة على تحمل هذه الحرارة، وإلا فقد تتلف الأسلاك بسرعة.