IR-verwarming versus hete lucht: stop met wachten op de gewenste temperatuur van de wafers
Als je nog steeds gebruikmaakt van hete luchtcirculatie voor het verwerken van halfgeleiders, breng je eigenlijk de helft van je werktijd door met wachten. Het overstappen op IR-verwarming betekent niet dat je een duur apparaat moet kopen – het gaat erom die tijdverlies in je thermische proces te vermijden.
De fysica is vrij eenvoudig:
Hete lucht werkt langzaam. Eerst wordt de lucht verhit, en pas daarna wordt de wafer verhit. Dit proces zorgt voor vertragingen, waardoor je minutenlang moet wachten tot de wafer de juiste temperatuur heeft bereikt.
Met IR-verwarming wordt deze tussenstap weggelaten. De energie komt rechtstreeks van de lamp naar het oppervlak van de wafer. Hierdoor kan de wafer in seconden de juiste temperatuur bereiken. Het is dus een snelle manier om de wafer te verwarmen.
Maar er zijn ook nadelen:
Wanneer je overstapt op IR-verwarming, komt er veel energie terecht op een klein gebied. Dit kan leiden tot thermische schokken. Als je PID-regeling niet goed is ingesteld of je sensoren traag werken, kan de temperatuur te hoog worden, waardoor de wafer beschadigd raakt. Je moet dus zeer precies te werk gaan, vooral rondom de randen van de wafer.
Dan is er nog het probleem van de ruimte:
Apparaten die gebruikmaken van hete lucht zijn vaak volumineus. Er zijn blazers, grote luchtkanalen en isolerende behuizingen nodig om te voorkomen dat de warmte naar buiten lekt. Met IR-lampen verdwijnt al dit volume. Je apparaat neemt minder ruimte in beslag, en je energiekosten dalen, omdat je geen energie meer verspilt aan het verhitten van de lucht in de hele ruimte – alleen de plekken waar dat nodig is.
Uiteindelijk gaat het om de kosten:
Op grote schaal kan het besparen van 30 seconden per wafer leiden tot duizenden extra producten per maand. Dat is een enorme besparing op de kosten per wafer.
Je vervangt hiermee de trage, geleidelijke verwarming door een snelle methode. Let er wel op dat je koelsystemen in staat zijn om bij deze snelheid mee te gaan. Anders gaan je onderdelen sneller kapot dan je ze kunt vervangen.