Hören Sie auf, die Luft zu erhitzen: Warum ozonfreies Infrarot die bessere Lösung ist
Wenn Sie bereits Erfahrung im tiefen Bearbeiten von Halbleitern haben, kennen Sie sicherlich das Problem der Verwendung von heißer Luft zur Erwärmung. Der Prozess ist sehr langsam – man heizt im Grunde einen ganzen Raum auf, nur um eine kleine Waferplatte auf die richtige Temperatur zu bringen. Es ist, als würde man darauf warten, dass ein riesiger Topf mit Wasser kocht, obwohl man eigentlich nur eine schnelle Erwärmung benötigt.
Deshalb wenden viele von uns ozonfreie Infrarotlampen an. Anstatt die Luft zu erhitzen und darauf zu hoffen, dass die Wärme den betreffenden Bereich erreicht, trifft das Infrarotlicht direkt auf das Zielobjekt. Es handelt sich dabei um Strahlungsenergie – eine direkte Wärmeübertragung.
Das Problem des Wartens
Convektionsysteme haben eine große thermische Trägheit – sie brauchen viel Zeit, um aufzuheizen, und noch länger, um abzukühlen. In einer Fabrik mit hohem Durchsatz bedeuten diese verlorenen Minuten im Grunde Geldverluste.
Infrarotlampen ändern das. Sie erwärmen fast sofort. Dadurch werden die Zeiten für das Aufheizen und Abkühlen stark verkürzt. Man kann somit mehr Bauteile pro Stunde bearbeiten, ohne zusätzliche Maschinen kaufen oder weitere Ausrüstung installieren zu müssen.
Das Ozonproblem
Das Problem ist: Standard-Infrarotstrahlung kann versehentlich Ozon erzeugen – aufgrund der Art und Weise, wie die Wellenlängen mit dem Sauerstoff in der Luft interagieren. Ozon ist ein Problem – es ist ein Schadstoff, der Oxidationen auf Oberflächen verursacht, die eigentlich unberührt bleiben sollen.
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir spezielles Quarzmaterial sowie Beschichtungen, die diese VUV-Wellenlängen filtern. So bleibt die Wärme erhalten, doch die schädlichen Effekte werden vermieden. Man erhält also Geschwindigkeit – ohne Risiken.
Die Kompromisse (Denn nichts ist perfekt)
Es ist nicht alles perfekt. Man verliert das Gefühl einer „Wärmedecke“, wie es bei Convektionsöfen der Fall ist. Da das Infrarotlicht nur in einer bestimmten Richtung wirkt, muss man genau planen, wie die Lampen angeordnet werden sollen. Wenn das zu bearbeitende Teil eine ungewöhnliche Form hat oder etwas das Licht blockiert, entstehen kühle Stellen.
Man kann diese Lampen einfach nicht einfach so anschließen und vergessen. Man muss sorgfältig planen, wie die Lampen angeordnet werden, damit die Wärme gleichmäßig verteilt wird. Zudem enthalten diese Lampen viel Energie in einem kleinen Raum – daher muss der Behälter robust genug sein, um der Hitze standzuhalten, ohne zu verbiegen.
Letztendlich geht es beim Umstieg auf Infrarotlampen nicht nur um die Temperatur. Es geht darum, die Engpässe bei der Luftzufuhr zu beseitigen und die Arbeit schneller erledigen zu können.