Podgrzewanie w próżni za pomocą promieniowania podczerwonego a gorące powietrze: dlaczego to ma znaczenie
Jeśli pracujesz w dziedzinie zaawansowanej obróbki półprzewodników, doskonale wiesz, jak trudno jest przenosić energię w tych procesach. Przez długi czas polegaliśmy na cyrkulacji gorącego powietrza. Jest to proste: nagrzewamy gaz, a ten z kolei nagrzewa płytkę. Ale jest tu jeden problem.
Nie można dmuchać gorącym powietrzem w próżni – po prostu nie ma tam nic, co mogłoby być napędzane przez powietrze. Wtedy przychodzą na pomoc grzejniki nadające się do używania w próżni, które wykorzystują promieniowanie podczerwone. Przestajemy polegać na jakimś nośniku ciepła i zaczynamy używać samego promieniowania.
Czas ucieka
Konwekcja jest, szczerze mówiąc, powolna. Musisz czekać, aż cała komora osiągnie określoną temperaturę, zanim twoja płyta będzie mogła się ustabilizować. To ogromna strata czasu przy każdym dostosowywaniu temperatury.
Grzejniki na podczerwień zmieniają tę sytuację. One wysyłają fotony bezpośrednio na cel. Różnica jest ogromna – czas nagrzewania spada z minut na sekundy. Dla każdego, kto prowadzi produkcję, oznacza to szybszą prace, ponieważ nie tracisz czasu na oczekiwanie pomiędzy poszczególnymi procesami. Nie tracisz też energii na nagrzewanie ścianek komory – ciepło trafia dokładnie tam, gdzie powinno być, czyli na sam element, który należy podgrzać.
Trudności
Oczywiście, przejście na systemy działające w próżni nie jest bez żadnych trudności.
Standardowe lampy mają tendencję do „uciekania gazu” – to elegancki sposób na opisanie sytuacji, gdy z lampy ucieka gaz, co psuje czystość w komorze. Aby temu zapobiec, używamy specjalnych osłon z kwarcu, które efektywnie chronią przed utratą ciepła w próżni.
Kolejnym problemem jest intensywność ciepła. Grzejniki o wysokiej gęstości mogą generować duży gradient temperatury. Jeśli Twoja płyta jest cienka, jej powierzchnia może stać się bardzo gorąca, natomiast wnętrze pozostaje chłodne. Musisz starannie dostosować parametry sterowników PID, inaczej ryzykujesz uszkodzenie płytki.
Oszczędność miejsca (i zdrowia psychicznego)
Jedną z największych zalet jest możliwość pozbycia się dużych wentylatorów, rur i całej tej ciężkiej izolacji, która jest konieczna w systemach z wentylowanym powietrzem.
Rozmiar maszyny maleje. Grzejniki można po prostu umieścić wewnątrz komory próżniowej.
Pamiętaj jednak, aby odpowiednio dobrać rozmiar obudowy chłodzącej. Te grzejniki pozostają bardzo gorące. Jeśli nie usuniesz tego dodatkowego ciepła z czujników, ich odczyty będą błędne, a Ty będziesz musiał zgadywać, zamiast dokonywać precyzyjnych pomiarów.