Hören Sie auf, Zeit mit unnötigen Methoden zu verschwenden – warum digitale Infrarot-Controller die bessere Lösung sind
Denken Sie daran, wie ein Konvektionsofen funktioniert: Zuerst wird die Luft erhitzt, und anschließend muss diese Luft die Schichthölzer erwärmen. Das ist langsam. Es entsteht eine lästige Verzögerung, während man darauf wartet, dass die Wärme ankommt. Bei der Halbleiterverarbeitung bedeutet diese Verzögerung im Grunde genommen Geldverluste.
Deshalb haben wir auf digitale Infrarot-Controller umgestellt. Anstatt mit Luft zu arbeiten, trifft das Infrarotlicht direkt auf die zu behandelnde Oberfläche. Es handelt sich dabei um Strahlung – nicht um einen Luftzug.
Der echte Unterschied
Konvektionsöfen sind unpraktisch. Sie verbrauchen die Hälfte ihrer Energie darauf, den gesamten Raum zu erwärmen, nur damit die Teile warm werden. Infrarot-Controller hingegen sind präziser – sie richten die Wärme gezielt aus. Mit einem digitalen Controller kann man die Leistung so einstellen, dass die Schichthölzer in Sekundenbruchteilen die richtige Temperatur erreichen. Das bedeutet, dass die Trockenlinie nicht unbedingt sehr lang sein muss. So kann man viel mehr erledigen, ohne dabei viel Platz zu verbrauchen.
Aber man kann die Leistung nicht einfach maximal einstellen
Es gibt jedoch einen Haken: Wenn man die Infrarotlampen auf maximale Leistung stellt, kann das Substrat beschädigt werden. Die Schichthölzer können verformt werden, und die ganze Charge wird ruiniert. Dafür sind PID-basierte Controller gedacht. Man kann sie als „Regler“ für die Wärme betrachten. Sie überwachen die Temperatur in Echtzeit und reduzieren die Leistung, bevor es zu heiß wird. So kann man die Geschwindigkeit der Erwärmung regulieren, sodass das Material nicht beschädigt wird. Das ist der Unterschied zwischen einer kontrollierten Erwärmung und einem plötzlichen Überschreiten der Grenzwerte.
Ehrliche Abwägungen
Infrarot-Controller sind zwar nicht zauberhaft – sie funktionieren nur bei Sichtkontakt. Wenn die Teile seltsame 3D-Formen haben oder tiefe, enge Löcher aufweisen, kann das Infrarotlicht sie nicht erreichen. In solchen Fällen ist wohl eine hybride Lösung notwendig.
Außerdem werden diese Hochleistungs-Infrarot-Arraye ziemlich heiß. Wenn man die Kühlfans und Wärmeableiter nicht richtig einstellt, können die elektronischen Komponenten beschädigt werden – und die Genauigkeit geht verloren.
Letztendlich mag es zwar klein erscheinen, wenn man ein paar Sekunden pro Zyklus spart. Doch bei großen Produktionsmengen addieren sich diese Sekunden zu tausenden zusätzlichen Produkten. Wenn man weiterhin auf altmodische Konvektionsöfen angewiesen ist, lässt man einfach Kapazitäten ungenutzt.