Proč přecházíme od horkého vzduchu k infračerveným ohřívačům ve vakuových systémech
Pokud pracujete v oblasti propracované výroby polovodičů, znáte ten problém. Potřebujete teplo – a potřebujete ho rychle. Dlouho jsme spoléhali na cirkulaci nuceného vzduchu, ale existuje zásadní problém: v vakuu nelze foukat horký vzduch. Prostě není co foukat.
Proto přecházíme na infračervené ohřívače kompatibilní s vakuy. Není to jen jiný způsob, jak nahřát věci – jde o to ušetřit čas.
Čas běží neustále
Horký vzduch je pomalý. Je to zdlouhavý proces – musíte nejprve ohřát vzduch, poté stěny komory a teprve potom se wafer skutečně zahřeje. Je to hodně čekání.
Infračervené záření je jiné. Využívá fotony, které se pohybují rychlostí světla, zasahují cíl a okamžitě dosáhneme požadované teploty. Viděli jsme, jak se doba ohřevu snížila z několika minut na pouhé sekundy. Když vaše výrobní zařízení pracuje 24/7, tyto ušetřené sekundy se součtem mohou vyplatit v obrovském množství dodatečné kapacity.
Není to tak jednoduché, jako jen zapnout lampu
Nemůžete prostě vzít jakoukoliv infračervenou lampu a umístit ji do vakuové komory. To všechno zkazí. Standardní lampy „vyuvolávají uvolňování plynů“, což znamená, že do čistého prostředí unikají nečistoty.
Abychom tomu zabránili, používáme specializované skleněné obaly a těsnění určené právě pro práci ve vakuu. Dokonce i vlákna v těchto lampách jsou speciální – protože v vakuu není kyslík potřebný k hoření, materiály musí být speciálně navrženy tak, aby nezačaly hořet.
Problém: Potřeba pečlivé kontroly
Zde je ten obtížný aspekt. Infračervené záření je sice rychlé, ale je směrové. Horký vzduch obklopuje součástku jako deka, zatímco infračervené záření ohřívá pouze to, co dokáže „vidět“.
Pokud má vaše součástka divný tvar nebo složitou geometrii, vzniknou chladné oblasti. Musíte pečlivě zvolit polohu lamp a úhel reflektorů. Jinak budou okraje součástky přehřáté, zatímco středa zůstane chladná.
Rada
K těmto ohřívačům použijte robustní regulátor PID a pyrometr. Je lákavé zvýšit výkon, abyste ušetřili ještě jeden sekundu na cyklu, ale buďte opatrní. Pokud to přehnáte, riskujete poškození skla nebo deformaci substrátu.
Stačí sledovat váš chladicí systém. Chcete, aby wafer byl horký, ale nechcete přitom přehřát celou vakuovou součástku. Rovnováha je všechno.