Dlaczego zamiast gorącego powietrza używamy promieniowania podczerwonego w procesach obróbki półprzewodników
Jeśli nadal polegasz na cyrkulacji gorącego powietrza podczas procesów termicznych, prawdopodobnie tracisz mnóstwo czasu na czekanie. W zaawansowanych procesach obróbki półprzewodników to właśnie czas oczekiwania stanowi istotną przeszkodę – to on spowalnia cały proces.
Przejście na ogrzewanie podczerwone nie polega na zakupie drogiego nowego sprzętu. Chodzi o odzyskanie czasu.
Problemy z powietrzem
Pomyśl o tym, jak działa gorące powietrze. Najpierw nagrzewamy powietrze, a potem to ono musi nagrzać materiał. To taki „pośrednik”. A pośrednicy działają wolno.
Podczerwień jest inna – wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne do bezpośredniego nagrzewania materiału. Bez żadnych pośredników, bez konieczności czekania, aż powietrze się nagrzeje. W systemach, które budujemy, prędkość nagrzewania jest 5–10 razy większa niż w starych systemach z cyrkulacją powietrza. To naprawdę szybko.
Budowa urządzenia
Nie można po prostu włożyć grzałki podczerwonej do kartonowej skrzynki i uznać to za gotowe rozwiązanie. Szczególnie nie w salach czystych.
Nasze obudowy grzałek wykonujemy z wysokiej jakości stali nierdzewnej. Dzięki temu unikamy problemów z emisją gazów i korozją. Ale sekret tkwi w tym, że obudowa jest w rzeczywistości lustrzem. Dbamy o taką geometrię wnętrza, aby każdy foton został odbity z powrotem na element obrabiany. Jeśli kąt nie będzie prawidłowy, marnujemy energię i tracimy ciepło.
Wady i sposoby ich rozwiązania
Problem polega na tym, że podczerwień działa szybko i intensywnie. Nie można po prostu zamienić jej w stary system z cyrkulacją powietrza i oczekiwać, że będzie działać perfekcyjnie. Jeśli materiał nie jest w stanie przetrwać nagłego wzrostu temperatury, może się pęknąć. Aby temu zapobiec, używamy sterownika PID, który umożliwia kontrolowaną regulację mocy. To jak regulator jasności – umożliwia stopniowe wzmacnianie ciepła, dzięki czemu materiał nie doznaje szoku termicznego.
Jakie są efekty tego rozwiązania?
Gdy przestajesz się martwić ilością powietrza i skupiasz się na energii promieniowej, dzieją się dwie rzeczy:
Po pierwsze, czas przygotowania i podgrzewania znacznie się skraca. To oznacza, że możesz przetwarzać znacznie więcej elementów na godzinę.
Po drugie, urządzenie staje się mniejsze. Ponieważ nie potrzebujesz dużych komór do cyrkulacji powietrza, cała stacja staje się mniejsza. Dzięki temu uzyskujesz większą wydajność bez konieczności zmiany układu pomieszczeń czy wynajmowania większej powierzchni magazynowej.