في قسم التصنيع، فإن أي تغير في درجة الحرارة أثناء عمليات التجفيف أو الخبز لا يظهر فقط كنقطة غير منتظمة على الرسم البياني، بل يؤثر أيضًا على جودة المنتج النهائي. فانخفاض درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية قد يؤدي إلى تغيير في الأبعاد الحرجة للقرص الشفاف بمقدار نانومترات، كما أن السخانات المتسخة قد تطلق جسيمات تدمر المنتج. لذلك، قمنا بتطوير سخانات شبه موصلة تُُستخدم بنظام PID للتحكم في هذه التغيرات منذ البداية.
من الناحية التقنية، ما يهم هو استخدام جهاز إصدار أشعة تحت الحمراء ذو الطول الموجي القصير مع جهاز تحكم PID للحفاظ على درجة الحرارة ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية على سطح القرص الشفاف. كما أن توزيع درجة الحرارة على سطح القرص يكون أفضل من ±0.5 درجة مئوية، وبالتالي يحصل طبقة الفوتوريزيست على نفس درجة الحرارة في كل مكان. وقت الاستجابة أقل من 300 ميلي ثانية، مما يساعد في الحفاظ على استقرار درجة الحرارة. كما أن النافذة المصنوعة من الكوارتز والغلاف المناسب للغرف النظيفة يتناسبان مع المعايير من الفئة 1 إلى 100، ولا يطلق السخان أي جسيمات أثناء التشغيل. على مدار 24 ساعة، يظل التغير في درجة الحرارة ضمن نطاق ≤0.2 درجة مئوية، وهو ما يكفي للحفاظ على استقرار درجة الحرارة أثناء العملية.
أما بالنسبة لعملية تجفيف القرص الشفاف، فإن أشعة تحت الحمراء السريعة والموحدة تساعد في إزالة الرطوبة من السطح دون تدمير السطح نفسه. وهذا يقلل من عيوب التوتر السطحي ويمنع حدوث خطوط غير مرغوب فيها على السطح. وفي عملية الطباعة، يمكن استخدام نفس الجهاز لإجراء عمليات الخبز بشكل متكرر، وهو ما يساعد في الحفاظ على توزيع موحد لطبقة الفوتوريزيست وتحسين قدرتها على الالتصاق بالسطح.
يقوم نظام PID بتعويض أي تغيرات في درجة الحرارة، سواء كانت بسبب تغيرات في درجات الحرارة الخارجية أو تغيرات في خصائص المواد المستخدمة، وبالتالي يظل التحكم في درجة الحرارة مستقرًا. كما أن استخدام أشعة تحت الحمراء يقلل من استهلاك الطاقة، لأنها تسخن الهدف المراد تسخينه فقط، وليس الإطار المحيط به.
بعض الملاحظات العملية:
يعتمد التركيب على معامل الإشعاع وعامل الرؤية. قد تؤدي الطبقات الداكنة أو الحواجز إلى ظهور نقاط ساخنة، لذلك نقدم خريطة للمعايرة، وننصح باستخدام جهاز قياس حراري للتأكد من دقة القياسات. يعمل السخان بجهد 24 فولت، ويمكن تشغيله بجهد 110–240 فولت، لكن تعديل إعدادات PID يعتمد على نوع العملية المستخدمة. يجب إجراء اختبارات قصيرة لتحديد أفضل إعدادات للسخان بما يتناسب مع عمليتك.