چرا از هوای داغ به گرمکنهای مادون قرمز در سیستمهای خلأ استفاده میکنیم؟
اگر در زمینه فرآوری نیمههادیها کار میکنید، متوجه این مشکل خواهید بود؛ شما به گرما نیاز دارید، و آن را نیز باید به سرعت دریافت کنید. برای مدت طولانی، از سیستمهای گردش هوای مجبوری استفاده میکردیم، اما مشکل اینجاست که نمیتوان هوای داغ را در خلأ پخش کرد؛ چون چیزی برای پخش کردن هوای داغ وجود ندارد.
بنابراین، از گرمکنهای مادون قرمز استفاده میکنیم. این روش تنها روش متفاوتی برای گرم کردن اشیاء نیست؛ بلکه راهی برای صرفهجویی در زمان نیز هست.
زمان همواره در حال گذر است…
هوای داغ، سرعت کمی دارد؛ برای گرم کردن هوا، سپس دیوارههای محفظه، و در نهایت خود ویفر، باید منتظر بمانید. این کار نیازمند صبر زیادی است.
اما گرمکنهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها از فوتونها برای گرم کردن اشیاء استفاده میکنند. فوتونها با سرعت نور حرکت میکنند و به هدف مورد نظر برخورد میکنند؛ در نتیجه، اشیاء به سرعت گرم میشوند. ما دیدهایم که زمان لازم برای گرم کردن اشیاء از چند دقیقه به چند ثانیه کاهش یافته است. وقتی که کارخانه شما ۲۴ ساعته در حال کار است، این صرفهجویی در زمان میتواند منجر به افزایش بهرهوری شود.
اما این کار آنقدر ساده نیست…
نمیتوانید یک گرمکن مادون قرمز عادی را در محفظه خلأ قرار دهید؛ این کار باعث خراب شدن همه چیز خواهد شد. گرمکنهای معمولی «گاز تولید میکنند»؛ یعنی مواد ناخالصی را وارد محیط تمیز میکنند.
برای جلوگیری از این مشکل، از غلافها و دربهای ویژهای استفاده میکنیم که مناسب کار در خلأ هستند. حتی رشتههای الکتریکی مورد استفاده نیز متفاوت هستند؛ چون در خلأ اکسیژنی برای احتراق وجود ندارد، بنابراین مواد باید به گونهای انتخاب شوند که از احتراق جلوگیری شود.
مشکل اصلی: کنترل نور…
نکته مهم این است که گرمکنهای مادون قرمز سریع هستند، اما نور آنها در یک جهت خاص حرکت میکند. هوای داغ، اشیاء را مانند یک پتو احاطه میکند، اما نور مادون قرمز تنها آن بخشهایی را گرم میکند که میتواند آنها را ببیند.
اگر شکل اشیاء پیچیده باشد، نقاط سردی در آنها ایجاد خواهد شد. بنابراین باید دقت کنید که گرمکنها در کجای اشیاء قرار بگیرند و زوایای بازتابندهها چگونه باشد. در غیر این صورت، لبههای اشیاء گرم خواهند شد، در حالی که مرکز آنها همچنان سرد خواهد ماند.
توصیهای:
این گرمکنها را همراه با کنترلکننده PID و پیرومتر استفاده کنید. ممکن است وسوسه شوید که توان گرمکن را افزایش دهید تا زمان لازم برای گرم کردن اشیاء کمتر شود؛ اما مراقب باشید. اگر بیش از حد فشار وارد کنید، ممکن است غلافهای کوارتز آسیب ببینند یا سطح اشیاء دچار تغییر شکل شود.
فقط مراقب سیستم خنککننده باشید؛ شما میخواهید ویفر گرم شود، اما نمیخواهید بقیه اجزای محفظه خلأ نیز آسیب ببینند. تعادل، کلید موفقیت است.