Přestaňte čekat, než se vzduch v ohřívačích ohřeje – kouzlo infračerveného záření a křemene
Buďme upřímní – čekání, než se vzduch ohřeje natolik, aby mohl ohřát povrch desky, je zdlouhavé. V továrnách na výrobu polovodičů se tyto dodatečné sekundy rychle nahromadí, což zpomaluje celý proces.
Proto používáme lampy s krátkovlnným infračerveným zářením spolu s kryty vyrobenými z vysoce čistého křemene. Místo toho, abychom snažili se ohřát vzduch, infračervené záření přenáší energii přímo na povrch desky. Je to úplná změna ve způsobu, jakým pracujeme s teplem.
Proč je infračervené záření lepší než horký vzduch
Vezměte si například konvekční troubu. Musíte nejprve ohřát vzduch, a teprve potom vzduch ohřeje součástku. Je to pomalé a plýtváte spoustou energie na ohřev celé komory jen proto, abyste jednu silikonovou desku dostali do požadované teploty.
Infračervené záření je jiné – okamžitě působí na cíl. Jakmile zapnete lampu, doba potřebná na ohřev se výrazně zkrátí. Mluvíme o poklesu času z minut na sekundy. Je to jako rozsvícení svítidla.
Úloha křemenného krytu
Lampy v továrnách na výrobu polovodičů nemohou být bez krytu. Potřebujete křemenný skleněný kryt.
Proč právě křemen? Protože dokáže absorbovat teplo, aniž by se roztavil, a zároveň umožňuje průchod infračervených vln, aniž by je blokoval. Ale nejde jen o teplo.
Kryt funguje jako „strážce“ – zabrání tomu, aby částice z desky pronikly do lampy. Bez něj by vznikly tepelné body a lampy by se příliš rychle opotřebovaly. Kromě toho kryt zmírňuje účinky tepla. Bez správně navrženého krytu může být teplo příliš intenzivní, což může poškodit silikonovou desku. Nikdo nechce poškozenou desku.
Potíže
Infračervené záření je opravdu rychlé, ale zároveň velmi směrové. Teplo se soustředí přesně tam, kam lampa směřuje.
Pokud má vaše součástka podivný tvar nebo složitou geometrii, objeví se teplotní rozdíly na povrchu desky. Právě zde začíná skutečná inženýrská práce. Musíte najít správnou rovnováhu mezi výkonem lampy a vzdáleností křemenného krytu, aby deska nebyla poškozena.
A ještě jedna věc: dávejte pozor na chlazení. Toto záření se odráží od krytu a vrací se zpět ke lampám. Pokud váš chladicí systém není dostatečně efektivní, může dojít k přehřátí samotných zařízení.