Утримання тепла на потрібному місці у заводах з виробництва напівпровідників
Високопотужні ІЧ-лампи виробляють величезну кількість тепла. У заводах з виробництва напівпровідників ця енергія має лише одну функцію – надходити на пластину. Ось і все.
Якщо не контролювати це тепло, воно починає поширюватися по стінках пристрою. Незабаром внутрішня частина пристрою стає настільки гарячою, що її неможливо торкатися; ваша чутлива електроніка пошкоджується, і виникає справжня проблема з безпекою.
Як направити тепло туди, куди потрібно
Проблема полягає у тому, що стандартні ІЧ-лампи випромінюють енергію у всіх напрямках – на 360 градусів. Щоб цього уникнути, ми використовуємо кварцові захисні елементи.
Це своєрідні теплові бар’єри, які блокують тепло, яке може розсіятися по корпусу пристрою, і спрямовують його назад до цілі. Це єдиний спосіб підняти температуру пластини без того, щоб весь пристрій перетворився на „піч“.
Чому ми використовуємо кварц
Ми використовуємо кварц тому, що він не псується під дією тиску. Якби ми використовували звичайне скло, воно б розбилось вже через мить після того, як лампа почала працювати на повну потужність. Кварц може витримати такі температурні навантаження та продовжувати працювати.
Кварц дозволяє короткохвильовому ІЧ-випромінюванню проходити крізь нього, але заважає розсіюванню тепла через конвекцію.
Однак є одна проблема: ці елементи потрібно підтримувати у чистоті. Якщо на кварці з’явиться трохи пилу чи інших органічних речовин, він почне горіти. Це призводить до появи „гарячих точок“, через що пластина нагрівається нерівномірно. У найгіршому випадку захисний елемент просто перестає функціонувати.
Баланс між точністю та потужністю
Звісно, ніщо не є безкоштовним. Використання захисних елементів означає втрату частини потужності лампи. Щоб компенсувати цю втрату, можливо, доведеться збільшити потужність лампи чи розмістити її ближче до об’єкта обробки. Але якщо потужність лампи буде занадто високою, система охолодження буде змушена працювати ще важче, щоб впоратися з додатковим теплом. Це постійна боротьба між точністю та потужністю.