เหตุใดเราจึงใช้วิธีการอบด้วยรังสีอินฟราเรดสำหรับการผลิตเซ็นเซอร์ที่ปราศจากสารตะกั่ว
การผลิตเซ็นเซอร์ที่ใช้ไฮโดรเจนนั้นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง คุณต้องการความร้อน แต่ก็ต้องให้อุณหภูมิอยู่ในระดับที่เหมาะสมด้วย นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้วิธีการอบด้วยรังสีอินฟราเรด วิธีนี้ตอบโจทย์เรื่อง “การใช้วัสดุที่ปราศจากสารตะกั่ว” และ “ความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” ตามที่อุตสาหกรรมชิปต้องการ แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือ วิธีนี้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีปัญหาใดๆ
ลองนึกถึงเตาอบแบบปกติดูสิ คุณกำลังทำให้กล่องโลหะขนาดใหญ่ร้อนขึ้น และอากาศภายในกล่องก็ร้อนขึ้นด้วย เพียงเพื่อให้ชิ้นส่วนเล็กๆ ร้อนขึ้นเท่านั้น นั่นเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานมาก แต่รังสีอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันจะมุ่งเข้าไปที่วัสดุโดยตรง โดยไม่สนใจอากาศรอบๆ
การส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการ
วิธีการทำงานของรังสีอินฟราเรดคือ มันจะปล่อยรังสีออกมา และสารที่ใช้ในการอบก็จะดูดซับรังสีนั้นไว้ เรากำลังมุ่งเป้าไปที่พันธะเคมีในวัสดุที่ใช้ในการยึดติดชิ้นส่วนต่างๆ ไม่ใช่อากาศในห้อง
วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากกว่ามาก คุณไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อทำให้ภาชนะโลหะร้อนขึ้น นอกจากนี้ คุณก็ไม่จำเป็นต้องรอให้เตาอบร้อนขึ้นเป็นเวลานาน มันเร็วมากจริงๆ
ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมินั้นมีความสำคัญมาก เพราะวัสดุที่ปราศจากสารตะกั่วนั้นมีช่วงอุณหภูมิที่แคบมาก หากอุณหภูมิสูงเกินไป ก็จะทำให้ตัวเซ็นเซอร์บิดเบี้ยวได้ ด้วยรังสีอินฟราเรด เราสามารถควบคุมปริมาณความร้อนได้ หากต้องการอบเฉพาะพื้นผิว ก็ใช้คลื่นความยาวสั้น หากต้องการอบลึกเข้าไปในชั้นวัสดุ ก็ใช้คลื่นความยาวกลาง วิธีนี้ทำให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการใช้ลมร้อนธรรมดา
วิธีการที่สะอาดกว่า
การอบแบบดั้งเดิมนั้นสร้างความยุ่งเหยิงมาก มีการใช้ลมแรงและตัวกรองเพื่อป้องกันไม่ให้สารตะกั่วหรือสารเคมีลอยอยู่ในอากาศ
แต่รังสีอินฟราเรดนั้นสะอาดมาก ไม่มีผลพลอยได้จากการเผาไหม้ และไม่มีพัดลมที่ทำให้สาร VOC ลอยอยู่ในอากาศด้วย
นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็น้อยกว่ามาก หลอดรังสีอินฟราเรดจะเริ่มทำงานได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที คุณไม่จำเป็นต้องปล่อยให้เตาอบทำงานต่อเนื่องเป็นเวลาสี่ชั่วโมงเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีข้อเสียเสมอ)
การอบด้วยรังสีอินฟราเรดนั้นไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบเสมอไป หากคุณไม่ระมัดระวัง ก็อาจเกิดปัญหาได้ เช่น ชั้นผิวของวัสดุอาจแห้งเร็วเกินไป จนทำให้สารละลายที่อยู่ด้านในถูกกักอยู่ข้างใน นั่นเป็นปัญหาใหญ่
คุณจำเป็นต้องควบคุมความเร็วของสายพานลำเลียงและความเข้มของแสงอย่างระมัดระวัง หากสายพานลำเลียงเคลื่อนที่ช้าเกินไป ก็อาจทำให้ขอบของเซ็นเซอร์ไหม้ได้ คุณยังต้องมีระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพ เพื่อลดอุณหภูมิก่อนที่ชิ้นส่วนจะถูกนำไปยังขั้นตอนต่อไป
แม้ว่าจะต้องมีการปรับแต่งเล็กน้อย แต่เมื่อคุณทำได้ดีแล้ว ทุกอย่างก็จะดำเนินไปอย่างราบรื่น