Dlaczego przechodzimy od ogrzewania gorącym powietrzem na ogrzewanie podczerwienią w procesie produkcji półprzewodników?
Jeśli kiedykolwiek mieliście do czynienia z cyrkulacją gorącego powietrza, wiecie, jak to wygląda. Podgrzewamy powietrze, a potem mamy nadzieję, że to powietrze podgrzeje elementy, które chcemy podgrzać. W przemyśle półprzewodnikowym ten „pośrednik” – czyli powietrze – stanowi ogromną stratę czasu.
Problem jest najwyraźniejszy podczas procesów wykańczania i suszenia elementów. Musimy po prostu czekać, aż temperatura wzrośnie. W tym czasie efektywność pracy spada. To frustrujące.
Problemem jest opóźnienie w podgrzewaniu.
Ogrzewanie podczerwienią eliminuje ten problem. Zamiast czekać, aż komora się nagrzeje, energia jest przekazywana bezpośrednio do materiału poprzez promieniowanie elektromagnetyczne. To natychmiastowe. Nie musimy czekać, aż pomieszczenie się nagrzeje – energia trafia bezpośrednio do materiału.
To różnica znaczna pod względem szybkości.
Jednak nie wystarczy po prostu zamontować lampy podczerwonej na taśmie transportowej. Obudowa musi być idealna. Używamy wysokiej jakości stali nierdzewnej – bo inaczej materiał może ulec deformacji lub utlenieniu pod takimi warunkami temperaturowymi.
Obudowa pełni kluczową rolę – jest elementem reflektora i „szkieletem” całego urządzenia. Precyzja jest tu niezbędna. Jeśli geometria jest błędna choćby o kilka milimetrów, powstają strefy nagrzewania. Skupiamy się na tych tolerancjach, ponieważ fale podczerwone muszą trafić dokładnie tam, gdzie powinny.
Ale jest jeden problem: ogrzewanie podczerwienią jest szybkie, ale wymaga idealnych warunków. Potrzebuje wolnego pola widzenia. Gorące powietrze doskonale sprawdza się, ponieważ otacza wszystko, natomiast podczerwień działa jak latarka – jeśli światło nie może dotrzeć do materiału, ten się nie nagrzewa.
Jeśli pracujesz z złożonymi elementami 3D, jedna lampa nie wystarczy. Będą istniały strefy zimna. Aby to naprawić, używamy kilku grzejników albo sprawiamy, że element obraca się, aby każdy jego kraniec mógł zostać podgrzany.
Ale największą zaletą jest oszczędność miejsca. Można zapomnieć o dużych, głupawskich piecach i zastąpić je małymi modułami grzewczymi. Dzięki temu zmniejsza się zajmowany obszar, skraca się czas obróbki, a także unika się marnowania energii na podgrzewanie powietrza wokół elementów.