لماذا نستخدم أشعة الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الألياف الكربونية في عملية تصليب أشباه الموصلات؟
في مصانع أشباه الموصلات، “النظافة” ليست مجرد خيار، بل هي ضرورة قصوى. لا يمكن أن يكون هناك أي ذرة من الشوائب على الأجزاء المستخدمة في التصنيع.
لفترة طويلة، كان الجميع يستخدمون الأفران التقليدية. المشكلة هي أن هذه الأفران تسخّن الهواء، والهواء في حد ذاته مليء بالغبار، كما أنها تستهلك كمية كبيرة من الطاقة، وهي طريقة غير فعالة. لذلك قررنا التخلي عن استخدام الهواء كوسيلة للتسخين، والاعتماد بدلاً من ذلك على أشعة الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الألياف الكربونية.
هذه الأضواء تستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي لإرسال الطاقة مباشرة إلى الجزء المراد تسخينه، بدلاً من تسخين الغرفة بأكملها.
سحر الألياف الكربونية
معظم الناس معتادون على استخدام الفتيلات المعدنية التي تصدر ضوءاً أحمر، والتي تتلف مع مرور الوقت. لكننا لا نستخدم هذه الفتيلات. أضواءنا تستخدم مادة مركبة من الكربون، وهي أكثر متانة، ويمكنها تحمل درجات حرارة عالية دون أن تتلف. بالإضافة إلى ذلك، فإن الضوء الذي تصدره يتناسب تماماً مع قدرة مواد اللحام الخالية من الرصاص والمواد الفوتوحساسة على امتصاص الحرارة.
أما السرعة؟ فهي مذهلة؛ نحن نتحدث عن دقائق فقط للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. لا حاجة لانتظار فترات طويلة للتسخين، مما يوفر الكثير من الطاقة.
الحفاظ على البيئة (والخلو من الرصاص)
عندما تحولت الصناعة إلى استخدام مواد خالية من الرصاص، أصبح من الصعب إتمام العملية. يلزم استخدام درجات حرارة أعلى، لكن الأجهزة التقليدية لا تستطيع الوصول إلى هذه الدرجات دون أن تتلف الآلة بأكملها. أما أشعة الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الألياف الكربونية، فهي تحل هذه المشكلة، لأنها تركز الحرارة في المكان المطلوب فقط.
كما أنها طريقة أكثر نظافة؛ لا توجد غازات ناتجة عن الاحتراق، ولا مواد كيميائية ضارة، ولا أوزون. لا داعي لإضاعة الطاقة في تسخين الجدران أو السقف، بل يتم تسخين الجزء المراد تسخينه فقط.
العيوب (التحديات الهندسية)
لا شيء مثالي. عندما يكون هناك كثافة حرارية عالية، يجب التحذر. إذا لم يتم ضبط سرعة نقل الجزء بشكل صحيح، فقد تتجاوز هذه الأضواء درجة الحرارة المطلوبة بسرعة. لا يمكن الاعتماد فقط على أجهزة الاستشعار أو أجهزة التحكم في درجة الحرارة؛ يجب أن يكون التحكم دقيقاً للغاية.
المشكلة الخطيرة هي أنه إذا تباطأت سرعة النقل أو توقفت للحظة، فقد يتلف الجزء المراد تسخينه. لتجنب هذه المشكلة، نوصي دائماً باستخدام جهاز توقف آمن، مرتبط مباشرة بمحرك النقل. بهذه الطريقة، إذا توقفت الحزام، فإن الحرارة ستتوقف أيضاً. بسيط جداً.