Перестаньте ждать, пока нагреется печь: почему инфракрасное обогревание становится все более популярным в производстве полупроводников
Если вы занимаетесь обработкой полупроводников, вы наверняка знаете, насколько раздражает необходимость ждать, пока камера нагреется. Годами мы использовали горячий воздух для нагрева, надеясь, что это поможет достичь нужной температуры пластины. Но в последнее время ситуация изменилась. Все чаще мы отказываемся от использования вентиляторов в пользу инфракрасного обогрева.
Разница довольно проста. Горячий воздух — это медленный способ нагрева. Сначала нагревается воздух, затем он нагревает стенки камеры, а уже потом стенки нагревают саму пластину. Это означает наличие множества промежуточных этапов. Инфракрасное излучение проходит прямо через все эти препятствия. Это излучение, то есть энергия передается прямо от лампы к объекту нагрева.
Это очень быстро. Действительно очень быстро.
При использовании горячего воздуха возникает большая тепловая инерция. Может потребоваться несколько минут, а то и часов, чтобы дождаться нужной температуры. Лампы инфракрасного обогрева включаются мгновенно. Достаточно просто включить выключатель, и температура будет достигнута за секунды. Для тех, кто управляет производственными процессами, это означает сокращение времени обработки и значительную экономию средств на нагрев воздуха.
Конечно, нельзя просто использовать любую лампу. Мы используем защитные экраны из высокочистого кварца. Эти экраны служат своего рода защитой для нагревательного элемента, не позволяя проникнуть загрязнениям, в то же время позволяя коротковолновому инфракрасному излучению проходить сквозь них.
К тому же кварц может выдерживать значительные нагрузки. Если использовать дешевое стекло, оно, скорее всего, разобьется сразу после включения лампы.
Конечно, это не волшебная палочка. Есть и свои недостатки. Поскольку излучение имеет определенное направление, оно нагревает только те участки, которые можно «увидеть». Если у вашего объекта странные формы или глубокие углубления, то возникнут холодные зоны. Нельзя просто так подбирать местоположение ламп и угол расположения отражателей — необходимо тщательно продумать все это, чтобы тепло распределялось равномерно.
Тем не менее, переход на инфракрасное обогревание становится все более популярным решением для тех, кто хочет сократить времени обработки. Вы перестаете бороться с медленными процессами, связанными с воздухом, и начинаете использовать скорость света.
Помните: убедитесь, что у вас достаточно мощная система охлаждения. Все это концентрированное тепло вокруг лампы может быть довольно сильным.