ทำไมเราถึงเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยีอินฟราเรดสำหรับการผลิตสารกึ่งตัวนำที่ปราศจากส่วนประกอบตะกั่ว
วงการสารกึ่งตัวนำกำลังมุ่งไปสู่มาตรฐาน “สีเขียว” และการใช้วัสดุที่ปราศจากส่วนประกอบตะกั่ว ซึ่งเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง แต่มันก็ทำให้วิธีการจัดการกับความร้อนเปลี่ยนไปด้วย
ในอดีต ทุกคนใช้เตาอบแบบการถ่ายเทความร้อนกันมาโดยตลอด แต่ปัญหาก็คือ ต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อให้วัสดุมีความร้อนขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งถือเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างมาก
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้เทคโนโลยีอินฟราเรดแทน แทนที่จะใช้ความร้อนจากอากาศ เราสามารถส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรงได้
มันช่วยให้กระบวนการเร็วขึ้น
ด้วยเทคโนโลยีอินฟราเรด โฟตอนจะกระทบกับพื้นผิวและแปลงเป็นความร้อนทันที ทำให้เวลาในการทำให้วัสดุมีความร้อนลดลงจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น เมื่อต้องผลิตในปริมาณมาก การไม่มีความล่าช้าในการสร้างความร้อนก็หมายความว่าค่าใช้จ่ายด้านพลังงานจะลดลง และอัตราการผลิตก็จะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ยังไม่จำเป็นต้องใช้สารทำความร้อนที่มีน้ำหนักมากอีกด้วย ซึ่งทำให้กระบวนการผลิตสะอาดขึ้นมาก
แต่ก็มีปัญหาอยู่เหมือนกัน นั่นก็คือ วัสดุที่ปราศจากส่วนประกอบตะกั่วมีช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมน้อยกว่าวัสดุเก่าๆ หากอุณหภูมิสูงเกินไป วัสดุก็จะบิดเบี้ยวได้ ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ แต่ด้วยเทคโนโลยีอินฟราเรด เราสามารถปรับความยาวคลื่นได้ โดยสามารถเลือกระหว่างคลื่นสั้นหรือคลื่นกลาง เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เหมาะสมกับวัสดุนั้นๆ ทำให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ตามต้องการ โดยไม่ทำให้วัสดุไหม้เสียหาย
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะไม่มีข้อเสียเลย หลอดไฟที่มีความเข้มสูงนั้นจะสร้างความร้อนมหาศาล แม้ว่านี่จะช่วยให้กระบวนการเร็วขึ้น แต่ก็สร้างความกดดันให้กับระบบระบายความร้อนมากเช่นกัน หากโครงสร้างของเครื่องไม่สามารถระบายความร้อนได้ดี หลอดไฟก็จะไหม้เร็วเกินไป ดังนั้นเราจึงต้องหาจุดสมดุลระหว่างความเร็วในการทำให้วัสดุมีความร้อนกับความสามารถในการระบายความร้อนของเครื่อง
สุดท้ายแล้ว นี่ดูเหมือนจะเป็นทางเลือกเดียวที่ดีที่สุด มันช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และยังสอดคล้องกับกฎเกณฑ์ด้านเคมีที่เข้มงวดในโรงงานผลิตสมัยใหม่อีกด้วย