यदि आपने कभी सेमीकंडक्टर उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले ऑवनों का डिज़ाइन किया है, तो आपको “गर्म दीवारों” से होने वाली परेशानियों का अनुभव होगा।
यह एक क्लासिक समस्या है। हवा को गर्म करने हेतु कंवेक्शन हीटिंग का उपयोग किया जाता है, लेकिन ऐसी हवा वहीं नहीं रुकती; वह हर जगह फैल जाती है। इसके परिणामस्वरूप कैबिनेट की बाहरी दीवारें बहुत गर्म हो जाती हैं… यह सुरक्षा के दृष्टिकोण से खतरनाक है, एवं ऊर्जा का भी दुरुपयोग है।
हमने हवा के साथ संघर्ष करना बंद करके डायरेक्शनल इन्फ्रारेड हीटिंग का उपयोग करने का निर्णय लिया।
यह वास्तव में कैसे काम करता है?
इन्फ्रारेड हीटिंग को एक स्पेस हीटर के बजाय एक टॉर्च की तरह ही समझें। यह पूरे कमरे को गर्म करने के बजाय विद्युत-चुम्बकीय विकिरण को सीधी रेखा में भेजता है। लैंप को सही जगह पर रखकर एवं रिफ्लेक्टरों का उपयोग करके, हम उस ऊर्जा को सीधे वेफर/सब्सट्रेट तक पहुँचा सकते हैं। ऐसे में गर्मी सीधे वहीं जाती है जहाँ आवश्यक है… कैबिनेट की दीवारें ठंडी ही रहती हैं।
ऊर्जा एवं चुनौतियाँ
जब उच्च वाटेज वाले इन्फ्रारेड उपकरणों का उपयोग किया जाता है, तो ऊर्जा-घनत्व बहुत अधिक हो जाता है… यह किसी भी फोर्स्ड-एयर सिस्टम की तुलना में बहुत तेज़ी से ऊर्जा प्रदान करता है। इसके अलावा, ट्रे पर स्थित विशिष्ट क्षेत्रों को ही गर्म किया जा सकता है… बाकी हिस्सों को गर्म नहीं करना पड़ता।
लेकिन यहाँ एक चुनौती है… ऐसे उपकरणों में सेंसरों की स्थिति बहुत ही सटीक होनी आवश्यक है… यदि सेंसर थोड़ा भी गलत जगह पर हो, तो वांछित तापमान प्राप्त होने से पहले ही ऊर्जा अत्यधिक हो जाती है… यह एक बहुत ही सूक्ष्म कार्य है।
एक सुरक्षित कार्यस्थल
सबसे अच्छी बात यह है कि जब दीवारों को गर्म करने हेतु ऊर्जा बर्बाद नहीं होती, तो मोटे इन्सुलेशन एवं शोरपैदा करने वाले कूलिंग सिस्टमों की आवश्यकता ही नहीं रह जाती। मशीन छोटी हो जाती है… यह अधिक साफ दिखती है… एवं सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ऑपरेटरों को मशीन के किनारे खड़े होने से कोई चोट नहीं लगती… ऐसे में आपको मशीन पर पूरा नियंत्रण रहता है… एवं यह मशीन वास्तव में सुरक्षित होती है।