Dlaczego przechodzimy od rozgrzewania za pomocą gorącego powietrza na grzejniki podczerwieni w systemach próżniowych?
Jeśli pracujesz w dziedzinie przetwarzania półprzewodników, znasz ten problem. Potrzebujesz ciepła, i to szybko. Przez długi czas polegaliśmy na cyrkulacji powietrza, ale istnieje poważny problem: nie można wdmuchiwać gorącego powietrza do próżni – po prostu nie ma czego dmuchać.
Dlatego przechodzimy na grzejniki podczerwieni, które są kompatybilne z warunkami próżniowymi. To nie jest tylko inny sposób na podgrzanie materiału – chodzi o oszczędzenie czasu.
Czas bezustannie płynie… Gorące powietrze jest powolne. Trzeba najpierw podgrzać powietrze, potem ściany komory, a dopiero wtedy płyta krzemowa się nagrzewa. To mnóstwo czasu straconego na czekanie.
Podczerwień jest inna. Wykorzystuje fotony, które poruszają się z prędkością światła. Fotony trafiają w cel i natychmiast powstaje wymagana temperatura. Czas potrzebny do nagrzewania skrócił się z kilku minut do zaledwie kilku sekund. Gdy fabryka pracuje 24/7, te zaoszczędzone sekundy stanowią ogromną korzyść.
To nie tak proste, jak po prostu podłączyć lampę Nie można po prostu wziąć jakiejś lampy podczerwonej i włożyć ją do komory próżniowej. To zniszczy wszystko. Standardowe lampy „uwolniają gazy”, co oznacza, że wprowadzają brud do czystego środowiska.
Aby temu zapobiec, używamy specjalnych osłon z kwarcu oraz uszczelek, które są przystosowane do pracy w próżni. Nawet żarniki są inne. Ponieważ w próżni nie ma tlenu, który mogłby wspomóc proces spalania, materiały muszą być specjalnie dobrane, aby nie uległy uszkodzeniu.
Problem: Konieczność kontrolowania efektu grzania Tu jest trudność: podczerwień jest szybka, ale ma określoną kierunkowość. Gorące powietrze otacza elementy jak koc, natomiast podczerwień grzeje tylko to, co może „zobaczyć”.
Jeśli element ma dziwny kształt lub skomplikowaną geometrię, pojawią się strefy chłodne. Trzeba dokładnie planować umieszczenie lamp oraz kąt nachylenia reflektorów. W przeciwnym razie krawędzie elementu będą gorące, podczas gdy środek pozostanie chłodny.
Rada Łącz te grzejniki z profesjonalnym sterownikiem PID oraz pirometrem. Może być kuszące zwiększenie mocy grzewczej, aby zaoszczędzić jeszcze jedną sekundę czasu obróbki, ale należy uważać. Nadmierne obciążenie może uszkodzić kwarc lub zmienić kształt podłoża.
Trzeba też uważać na system chłodzenia. Chcesz, aby płyta krzemowa była gorąca, ale nie chcesz, aby reszta urządzenia została uszkodzona. Równowaga jest kluczowa.