Rezygnacja z gorącego powietrza na rzecz promieniowania podczerwonego w procesowaniu półprzewodników
Porozmawiajmy o problemach związanych z użyciem gorącego powietrza. Jego działanie jest powolne. Gdy polegamy na podgrzewaniu powietrza tylko po to, by przenieść ciepło do płytki półprzewodnikowej, w rzeczywistości dodajemy element pośredniczący, który nie spełnia żadnej funkcji. W procesach zaawansowanych taka zwłoka jest katastrofalna – powoduje problemy w całym procesie produkcyjnym.
Znaleźliśmy lepsze rozwiązanie: zamiast wentylatorów używamy emiterów promieniowania podczerwonego krótkofalowego.
Problemy związane z czekaniem
Systemy oparte na gorącym powietrzu charakteryzują się dużą „inercją termiczną”. Trzeba długo czekać, aż piec osiągnie odpowiednią temperaturę, a potem jeszcze dłużej, aż ciepło dotrze do materiału. To frustrujące.
Promieniowanie podczerwone jest inaczej – porusza się z prędkością światła i trafia bezpośrednio w cel. Czas potrzebny na osiągnięcie odpowiedniej temperatury zmniejsza się z minut na sekundy. Dzięki temu można osiągnąć znacznie większą wydajność, bez konieczności zajmowania większej przestrzeni.
Oszczędzanie energii (i zdrowia psychicznego)
Cyrkulacja powietrza jest skomplikowana – dużo energii traci się przez uszkodzone elementy i kanały odpowiedzialne za przepływ powietrza. W istocie płacimy za energię, która po prostu ginie w pomieszczeniu.
Promieniowanie podczerwone jest precyzyjne – energia trafia dokładnie tam, gdzie jest potrzebna. To zmniejsza obciążenie sieci energetycznej.
Ponadto kontrola nad procesem jest lepsza – można natychmiast włączać i wyłączać procesy ogrzewania i chłodzenia. Nie ma już ryzyka przekroczenia ustalonej temperatury – co, jak wszyscy wiemy, jest najszybszym sposobem na uszkodzenie delikatnej warstwy półprzewodnika w piecu konwekcyjnym.
Wady tego rozwiązania
Nie chodzi tu o magię – promieniowanie podczerwone może dotrzeć tylko w linii wzroku. Jeśli części mają nietypowe kształty lub głębokie rowki, promieniowanie może nie dotrzeć do niektórych miejsc. Nie można po prostu „wieść” ciepła do konkretnego miejsca. Trzeba użyć specjalnych układów lamp lub reflektorów, aby promieniowanie docierało do tych miejsc.
Kolejną zaletą jest intensywność promieniowania podczerwonego. Musimy mieć na uwadze, aby nasze czujniki były kalibrowane tak, aby reagować na ciepło promieniowane, a nie tylko na temperaturę otoczenia. W przeciwnym razie możemy uszkodzić podłoże, zanim zdążymy zauważyć, że powietrze nadal jest chłodne.