Proč vakuumové infračervené ohřevy převyšují horký vzduch v práci se polovodiči
Pokud jste někdy pracovali s polovodiči, určitě znáte frustraci spojenou s čekáním – konkrétně s čekáním na to, než se všechno ohřeje.
Dlouho jsme spoléhali na cirkulaci horkého vzduchu. Ale problém je v tom, že vzduch je pouze prostředníkem – ohříváte vzduch, který poté ohřívá stěny komory, a ty nakonec ohřívají vaše polovodičové desky. Je to pomalé a neefektivní.
Když přejdete na vakuumový systém, tento prostředník zmizí. Není tam žádný vzduch, který by se mohl pohybovat. Proto používáme infračervené lampy, které posílají energii přímo do substrátu. Žádné čekání, žádné zpoždění.
„Náklady na čas“
Tradiční systémy s horkým vzduchem mají velkou tepelnou inertnost. Je to jako snažit se ohřát bazén fénem – plýtváte spoustou času na přípravu prostředí. Tyto „náklady na čas“ snižují vaši produktivitu během procesů zahřívání a chlazení.
Infračervené ohřevy tento problém vyřešují – fotony dosahují cíle okamžitě.
V rychlých tepelných procesech se to stává opravdu zajímavým – mluvíme o snížení doby zahřívání z minut na sekundy. Najednou už nemusíte čekat, než se ventilátor nebo výměník tepla nastartuje – můžete okamžitě začít pracovat.
Potíže při použití
Samozřejmě nemůžete prostě vhodit žárovku do vakuumové komory a být spokojeni. Musíte se vypořádat s problémem úniku plynů. Pokud vaše těsnění nejsou vhodná pro vakuum, nebo pokud vaše kvartové obaly nejsou speciálně navržené, dojde k úniku kontaminantů na vaše polovodičové desky. To je noční můra, kterou rozhodně nechcete.
Dalším problémem je rovnováha mezi výkonem a teplotou. Vysokovýkonové trubice sice poskytují velký výkon, ale pokud je lampa příliš blízko desky, vzniknou „hot spots“. Je to citlivá rovnováha mezi ohniskovou vzdáleností a tepelnou hmotností substrátu. Pokud do tenké desky přivedete příliš mnoho energie příliš rychle, dojde k její deformaci nebo tepelnému šoku.
Všechno dohromady
Jednou z největších výhod je skutečnost, že infračervené ohřevy nepotřebují ty obrovské, objemné vzduchovody. Zabírají mnohem méně prostoru.
Kromě toho je možné je nastavit s diferencovanou regulací teploty. Místo nerovnoměrných teplotních gradientů, které vznikají při použití foukaného vzduchu, můžete regulovat teplotu v různých oblastech desky.
Jen pozor: hlídejte svůj chladicí systém. Jelikož stěny komory pohlcují radiaci, potřebujete systém, který to zvládne – jinak se vaše vakuumové čerpadla přehřejí.