ทำไมการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดถึงดีกว่าการใช้ลมร้อน (และเมื่อไหร่ที่มันไม่ดีพอ)
มาพูดถึงเรื่องความล่าช้ากันดีกว่า หากคุณใช้ระบบลมร้อน คุณก็เหมือนกับกำลังรอเวลาอยู่ คุณต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน จากนั้นก็รอให้อากาศนั้นนำความร้อนไปสู่แผ่นวัสดุ ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีขั้นตอนมากมาย ในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ ความล่าช้านี้เป็นสิ่งที่เลวร้ายมาก เพราะมันจะทำให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลง
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้การให้ความร้อนแบบอินฟราเรดแทน วิธีนี้ไม่มีขั้นตอนกลางเลย ความร้อนจะถูกส่งตรงไปยังวัตถุที่ต้องการทำความร้อนโดยตรง ไม่มีการรอคอย ไม่มีความล่าช้า
ความแตกต่างด้านความเร็วนั้นชัดเจนมาก
ลองนึกถึงเตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนดูสิ มันมีคุณสมบัติในการกักเก็บความร้อนสูงมาก หากคุณเปลี่ยนอุณหภูมิ คุณก็ต้องรอให้อากาศทั้งหมดเปลี่ยนอุณหภูมิด้วย ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก
แต่หลอดอินฟราเรดนั้นสามารถส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที เราใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูงเพื่อควบคุมอุณหภูมิ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถปรับอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่มีปัญหาเรื่องความล่าช้าเหมือนเตาอบแบบลมร้อน
แต่คุณก็ไม่สามารถเพียงแค่เสียบหลอดอินฟราเรดเข้าไปแล้วหวังว่าจะได้ผลดีได้
คุณต้องมีระบบควบคุมที่สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว เราใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีความจุความร้อนต่ำมาก เพราะถ้าเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่เกินไป มันก็จะมีความล่าช้า คุณอาจเห็นค่าอุณหภูมิที่ล่าช้าไป 2-3 วินาทีเมื่อเทียบกับความเป็นจริงบนพื้นผิวของวัสดุ
ในกระบวนการผลิตที่มีความเร็วสูง แค่ไม่กี่วินาทีก็อาจทำให้แผ่นวัสดุเสียหายได้ เราจึงติดตั้งเซ็นเซอร์ให้ใกล้กับวัสดุมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้ระบบควบคุมมีประสิทธิภาพสูง
แต่ก็มีข้อเสียด้วย
การใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาทุกอย่างได้ แม้ว่ามันจะมีความเร็วสูงมาก แต่ก็อาจมีปัญหาเรื่องความไม่สม่ำเสมอของความร้อนได้ หากการจัดวางหลอดอินฟราเรดไม่เหมาะสมกับรูปร่างของแผ่นวัสดุ ก็อาจทำให้เกิดจุดร้อนขึ้นได้
ลมร้อนก็เหมือนผ้าห่มที่ให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอ แต่อินฟราเรดนั้นเป็นลำแสงที่มีทิศทางชัดเจน คุณต้องใช้เวลาในการปรับกำลังไฟของหลอดอินฟราเรดและระยะห่างให้เหมาะสม เพื่อให้ความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ และหากคุณไม่ใส่ใจเรื่องการป้องกันความร้อน ก็อาจทำให้ชิ้นส่วนอื่นๆ ได้รับความเสียหายได้ แม้ว่าแผ่นวัสดุจะยังไม่ร้อนพอก็ตาม แต่ความเร็วที่ได้รับนั้นก็คุ้มค่ากับความพยายามที่ต้องลงทุนไป