كيفية التحكم في درجة الحرارة في أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء
إذا أردنا حقًا تحقيق أهداف التنوع الكربوني في صناعة الرقائق، فعلينا التوقف عن استخدام الأفران التقليدية لتسخين الغرف الضخمة المستخدمة في عملية التصنيع. إنها طريقة غير فعالة. الحل هو استخدام أنظمة الأشعة تحت الحمراء، لأنها تسمح بتسخين الرقائق مباشرة.
لكن هناك مشكلة واحدة: الأشعة تحت الحمراء سريعة جدًا في نقل الحرارة. لذا، يجب استخدام أجهزة قياس درجة الحرارة قادرة على مواكبة هذه الزيادة السريعة في درجة الحرارة دون أن تفقد دقتها.
دورة التغذية الراجعة
في هذا النظام، لا يعمل جهاز قياس درجة الحرارة كمجرد جهاز لقياس درجة الحرارة فحسب، بل يعمل أيضًا كوسيلة للحماية من فشل الرقائق.
عادةً ما نستخدم أجهزة قياس من النوع K أو N، لأنها قادرة على التعامل مع الزيادات السريعة في درجة الحرارة. إذا كان جهاز القياس بطيئًا، فسوف تتجاوز درجة الحرارة الهدف المطلوب، وبالتالي ستفشل الرقائق. نسعى إلى تحقيق أوقات استجابة بالمللي ثانية لضمان دقة النظام.
التعامل مع الحرارة والانحرافات
البيئة داخل أجهزة التصنيع الخاصة بالأشباه الموصلات صعبة للغاية، حيث توجد درجات حرارة عالية جدًا وبيئة خالية من الهواء.
لمنع احتراق الأسلاك، نستخدم كابلات معزولة بالمعادن، مغطاة بمادة الإنكونيل أو الفولاذ المقاوم للصدأ. لكن هناك مشكلة أخرى، وهي الانحرافات في درجة الحرارة مع مرور الوقت. قد يبدو ذلك تافهًا، لكن إذا انحرفت درجة الحرارة بمقدار 2 درجة مئوية فقط، فقد يؤدي ذلك إلى فشل الرقائق. لذلك، نوصي بإجراء فحص للتعديل كل 500 ساعة من العمل.
التضحيات المطلوبة
استخدام هذه التقنية في أنظمة التنوع الكربوني يأتي مع مجموعة من المشاكل، أهمها التداخلات الكهرومغناطيسية الناتجة عن مصادر الطاقة. إذا لم تستخدم كابلات معزولة، فسوف تواجه تشوهات في قراءات الحرارة.
وهناك دائمًا توازن بين الدقة والمتانة. الأجهزة ذات الحساسية العالية توفر بيانات دقيقة، لكنها هشة. إذا كنت تستخدم خطوط إنتاج عالية السرعة، فتأكد من أن الأجهزة مثبتة بشكل جيد، وإلا فإن الاهتزازات ستدمر الأجهزة.