Redukcja marnotrawstwa w półproduktach: Prawda o ogrzewaniu podczerwienią
Jeśli naprawdę chcemy osiągnąć cele neutralności węglowej w zakładach produkujących półprzewodniki, musimy przestać marnować tyle energii podczas etapu termicznego. Przez długi czas wszyscy używali tradycyjnych grzałek rezystancyjnych. Ale te grzałki są nieskuteczne.
Przeszliśmy na lampy podczerwone zgodne z wymogami pracy w próżni. Zamiast próbować podgrzać całą komorę próżniową – co stanowi całkowitą stratę energii – te lampy skupiają ciepło bezpośrednio na płytkach krzemowych. Proste.
Jak to działa w próżni
Fizyka w próżni zachowuje się inaczej – konwekcja po prostu znika. Pozostaje tylko promieniowanie.
Nasze lampy podczerwone emitują krótkofalowe promienie. One przenikają prosto do materiału docelowego, bez marnowania energii na podgrzewanie ścian komory lub gazów znajdujących się w niej. Dzięki temu cały proces staje się bardziej efektywny.
Ale jest jeden problem: ponieważ nie ma powietrza, które mogłoby rozprzestrzeniać ciepło, powierzchnia lampy szybko się nagrzewa. Aby uniknąć problemów, używamy opraw z kwarcu o wysokiej czystości. Jeśli użyjesz taniego kwarcu, dojdzie do uwalniania gazów, co może doprowadzić do zanieczyszczenia krzemu.
Musimy też być bardzo ostrożni z ilością mocy. Bez powietrza, które mogłoby ochłodzić urządzenie, płyta krzemowa nie może „usuwać” nadmiaru ciepła. Jeśli przekroczymy granicę, uszkodzimy podłoże.
Oszczędność energii i przestrzeni
Największą korzyścią jest szybsze osiągnięcie wymaganej temperatury. Grzałki rezystancyjne potrzebują dużo czasu, aby się rozgrzać. To jak czekanie na nagrzewanie starego pieca.
Nasze systemy podczerwone osiągają wymaganą temperaturę w kilka sekund. Dzięki temu mniej czasu traci się na czekanie, a więcej na obróbkę elementów.
Ponadto te urządzenia są bardzo wydajne, ale zajmują niewiele miejsca. To oznacza, że można zmniejszyć rozmiar grzałek i mieć więcej miejsca na inne urządzenia w pomieszczeniu czystym.
Kompromisy
Widzisz, intensywne światło podczerwone nie jest magicznym rozwiązaniem. Stanowi duży obciążenie dla instalacji elektrycznej i źródeł zasilania.
Gdy wprowadzasz tak dużą ilość mocy do ciasnej obudowy, konieczne jest idealne działanie systemów chłodzenia. Jeśli system chłodzenia zawiedzie, lampa zostanie zniszczona – spali się niemal natychmiast, bo nie ma gdzie oddać ciepła.