Tại sao lại ngừng việc làm nóng không khí? So sánh giữa phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại kỹ thuật số và phương pháp sấy bằng không khí nóng trong quy trình chế tạo bán dẫn
Hãy tưởng tượng cách hoạt động của lò sấy bằng không khí nóng thông thường. Người ta làm nóng không khí trước, sau đó mới dùng không khí nóng đó để làm nóng vật liệu cần xử lý. Đây là một quy trình chậm chạp. Trong quy trình chế tạo bán dẫn, điều này gây ra sự chậm trễ đáng kể. Bạn phải chi rất nhiều tiền và năng lượng chỉ để làm nóng các bức tường của lò cũng như không khí bên trong, trước khi vật liệu được làm nóng. Đó thực sự là sự lãng phí.
Vấn đề khi phải chờ đợi
Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại kỹ thuật số loại bỏ được bước trung gian này. Thay vì chờ đợi không khí nóng, các thiết bị phát tia hồng ngoại truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu cần xử lý. Quá trình này diễn ra gần như ngay lập tức.
Trong khi hệ thống sấy bằng không khí nóng có thể mất vài phút mới đạt được nhiệt độ mong muốn, thì hệ thống sấy bằng tia hồng ngoại kỹ thuật số chỉ cần vài giây thôi. Khi bạn xử lý hàng nghìn tấm wafer hay chip, việc tiết kiệm 30 giây cho mỗi chu kỳ xử lý không phải là con số nhỏ. Điều này giúp tăng hiệu suất xử lý trong một ngày.
Đảm bảo nhiệt độ chính xác
Bạn không thể đơn giản chỉ sử dụng nhiệt độ từ tia hồng ngoại mà không quan tâm đến hậu quả – vì điều đó có thể khiến vật liệu bị biến dạng. Đây chính là lúc bộ điều khiển kỹ thuật số phát huy tác dụng.
Chúng ta sử dụng cơ chế PID để điều chỉnh mức năng lượng một cách linh hoạt. Bộ điều khiển theo dõi chặt chẽ nhiệt độ bề mặt và điều chỉnh mức năng lượng sao cho không vượt quá mức cho phép. Phương pháp này vượt trội hơn so với phương pháp cũ là “thử và sai”. Kết quả là bạn sẽ có một mô hình nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ vật liệu cần xử lý. Không còn điểm nóng hay sự bất ngờ nào nữa.
Thách thức: Kiểm soát nhiệt độ
Tia hồng ngoại mang lại tốc độ xử lý nhanh, nhưng cũng tạo ra lượng nhiệt lớn. Vì vậy, bạn cần phải quản lý tốt các quạt làm mát và bộ tản nhiệt.
Nếu không loại bỏ lượng nhiệt dư thừa khỏi các linh kiện điện tử và vỏ máy, chúng sẽ bị hỏng. Đó là một sự đánh đổi, nhưng vẫn có thể kiểm soát được.
Việc chuyển sang sử dụng phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại kỹ thuật số không phải là để tìm kiếm một giải pháp cao cấp. Mục đích là loại bỏ sự chậm trễ do việc sử dụng không khí nóng. Bạn sẽ có một không gian nhỏ hơn cho thiết bị sấy, và cuối cùng cũng không cần phải chi tiền để làm nóng không khí trong nhà máy nữa.