ทำไมเราถึงเลิกใช้ระบบลมดันในการผลิตเซ็นเซอร์ชีวภาพ
หากคุณเคยมีส่วนร่วมในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์หรือเซ็นเซอร์ชีวภาพมาก่อน คุณคงเข้าใจดีถึงความน่ารำคาญจากการต้องรอเวลาที่อากาศจะร้อนพอที่จะใช้งานได้ มันเป็นกระบวนการที่ยาวนานมาก
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดแทน สิ่งสำคัญที่สุดก็คือ “เวลา” นั่นเอง ระบบลมดันนั้นช้ามาก คุณต้องใช้เวลาในการทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้นก่อนที่วัสดุที่จะใช้จะรู้สึกถึงความร้อนได้ มันเหมือนกับการพยายามทำให้ห้องอุ่นขึ้นโดยใช้ไดร์เป่าผม แต่หลอดไฟอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันไม่สนใจอากาศเลย แต่จะส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ซึ่งทำให้การทำงานเร็วขึ้นอย่างมาก
ในการผลิตเซ็นเซอร์ชีวภาพ ซึ่งต้องการความร้อนที่แม่นยำ เรื่องนี้มีความสำคัญมาก เราสามารถลดเวลาการเตรียมวัสดุจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น แต่ไม่ใช่แค่เรื่องเวลาเท่านั้น การใช้ลมร้อนมักจะทำให้มีจุดที่ร้อนเกินไปที่ขอบวัสดุ ในขณะที่ตรงกลางยังคงอยู่ในอุณหภูมิปกติ แต่หลอดไฟอินฟราเรดช่วยให้เราสามารถควบคุมความร้อนได้อย่างแม่นยำ ไม่ต้องเดาอีกต่อไป
นอกจากนี้ พื้นที่ใช้งานก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เราสามารถกำจัดเครื่องเป่าลมขนาดใหญ่ ท่อลม และวัสดุกันความร้อนที่มาพร้อมกับเตาอบได้ หลอดไฟอินฟราเรดเหล่านี้สามารถนำมาใช้ร่วมกับระบบควบคุม PID ได้เลย ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ
แน่นอนว่ามันไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบ ยังมีสิ่งที่ต้องระวังอีกมากมาย พลังงานอินฟราเรดมีความเข้มสูงมาก หากหลอดไฟอยู่ใกล้วัสดุเกินไป ก็อาจทำให้วัสดุถูกทำลายได้ นอกจากนี้ยังต้องระวังเรื่อง “ผลกระทบจากเงา” ด้วย หากมีสิ่งขวางกั้นแสง จุดนั้นก็จะยังคงเย็นอยู่
หากเซ็นเซอร์มีรูปร่างที่ซับซ้อน ก็ไม่สามารถใช้หลอดไฟเพียงตัวเดียวได้ คุณจำเป็นต้องใช้หลอดไฟหลายตัวเพื่อให้ครอบคลุมทุกมุม นอกจากนี้ยังต้องเสริมระบบระบายความร้อนด้วย เพราะความร้อนที่เกิดขึ้นอาจสะท้อนกลับเข้ามาในตัวเครื่องได้
แม้ว่าจะต้องปรับแต่งระยะห่างและการจัดวางหลอดไฟให้เหมาะสมอยู่บ้าง แต่เมื่อทำได้แล้ว ก็จะทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมาก