Почему мы переходим с использования горячего воздуха на ИК-нагреватели в вакуумных системах
Если вы работаете в области производства полупроводников, вы знаете, с какими трудностями сталкиваются при нагреве деталей. Нужен жар, и нужен он быстро. Долгое время мы полагались на циркуляцию горячего воздуха, но у этого метода есть серьезный недостаток: в вакууме невозможно подавать горячий воздух – ведь там просто нет чего-то, что можно было бы нагревать.
Поэтому мы переходим на ИК-нагреватели, совместимые с условиями вакуума. Это не просто другой способ нагрева – это также способ сокращения времени выполнения операций.
Время идет неумолимо
Горячий воздух нагревает детали медленно. Сначала нужно нагреть воздух, затем стены камеры, а уже потом саму пластину. Это означает длительное ожидание.
ИК-нагреватели работают иначе. Они используют фотоны, которые движутся со скоростью света. Фотоны поражают цель, и деталь мгновенно нагревается. Время нагрева сокращается с нескольких минут до нескольких секунд. Когда производственный процесс происходит круглосуточно, эти экономленные секунды суммируются в значительную экономию времени.
Это не так просто, как просто подключить лампу
Нельзя просто взять любую ИК-лампу и поместить её в вакуумную камеру. Это может разрушить всю систему. Обычные лампы выделяют токсичные газы, что может повредить чистую среду в камере.
Чтобы избежать этого, мы используем специальные кварцевые корпуса и уплотнители, рассчитанные на работу в вакууме. Даже нить в лампе должна быть особой – ведь в вакууме нет кислорода для горения. Материалы должны быть специально выбраны, чтобы они не сгорали.
Проблема: необходимость контроля
ИК-нагреватели работают быстро, но имеют направленный эффект нагрева. Горячий воздух нагревает всю поверхность детали, а ИК-лучи нагревают только те участки, которые они могут видеть. Если у детали сложная форма, могут возникнуть холодные зоны. Необходимо тщательно продумать расположение ламп и угол наклона отражателей. Иначе края детали будут слишком горячими, а центр – холодным.
Совет
Используйте эти нагреватели вместе с точным контроллером PID и пирометром. Хочется ускорить процесс, увеличив мощность нагревателя, но нужно быть осторожным. Чрезмерная мощность может повредить кварцевый корпус или саму пластину. Не забывайте также контролировать систему охлаждения. Нужно, чтобы пластина нагревалась, но при этом остальные элементы вакуумной системы не повреждались. Баланс – ключ к успеху.