Wie man Hydrogensensoren mit Infrarotstrahlung richtig trocknet
Beim Herstellen von Hydrogensensoren wird es schwierig, wenn es um die Erhitzung geht. Es handelt sich dabei um äußerst empfindliche Membranen – und wenn man bei der Aushärtung der Klebstoffe oder leitfähigen Pasten Fehler macht, erhält man im Grunde nur wertlosen Schrott.
Deshalb nutzen wir Kurzwellen-Infrarotheizer. Anstatt die ganze Luft im Raum zu erhitzen – was Zeitverschwendung ist – strahlen die Infrarotheizer direkt auf das Material ein. Das ist effizient und präzise.
Warum Infrarotstrahlung tatsächlich funktioniert
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Konvektionsofen vor: Es handelt sich dabei um eine große Box voller heißer Luft, die oft Schadstoffe mit sich bringt, die man auf keinen Fall in der Nähe der Halbleiter haben möchte. Infrarotstrahlung funktioniert anders: Sie nutzt elektromagnetische Strahlung, um Energie direkt ins Material zu bringen.
Das Beste daran ist die Geschwindigkeit. Wenn die Hitze schnell erhöht wird, entsteht kein „Skinning-Effekt“ – also keine Situation, in der die Oberfläche sofort trocknet und dadurch Lösungsmittel unter der Oberfläche zurückbleiben, was wiederum Blasen oder Risse verursacht. Mit Infrarotstrahlung kann dieses Problem praktisch vermieden werden.
Umweltfreundlichkeit ohne Umwege
Heutzutage spricht jeder von „bleifreien“ und „umweltfreundlichen“ Standards. Für uns ist es jedoch wichtig, Energieverschwendung zu vermeiden. Der Betrieb eines großen Konvektionsofens ist wie das Heizen des ganzen Hauses nur dafür, einen Pizzastück zu erwärmen – das ist Verschwendung. Infrarotheizer hingegen sind sofort einsatzbereit. Man verbraucht Energie nur dann, wenn der Sensor tatsächlich unter dem Heizer befindet sich. Dadurch bleibt der Platz im Reinraum kleiner – und man muss nicht auf diese schädlichen, VOC-reichen Lösungsmittel zurückgreifen, die alles verlangsamen.
Die Herausforderungen (Die Kompromisse)
Es ist nicht alles perfekt. Hochintensive Infrarotlampen sind zwar leistungsstark – aber vielleicht auch zu leistungsstark. Wenn die Transportbänder auch nur um einen Bruchteil einer Sekunde aus dem Takt geraten, können die Polymerbeschichtungen beschädigt werden, bevor man es überhaupt bemerkt. Deshalb darf man bei den PID-Reglern sowie Thermoelementen keine Kompromisse eingehen – sie müssen in Millisekunden reagieren. Wir empfehlen immer den Einsatz einer geschlossenen Rückkopplungsschleife, damit das System eine Überhitzung rechtzeitig erkennen kann.
Ein paar praktische Tipps beim Einrichten
Verwenden Sie Kabel für hohe Temperaturen. Wenn man billige Kabel verwendet, schmilzt die Isolierung in der Nähe des Heizers – das ist ein Ärger, den niemand haben möchte. Und wenn man von einem alten Konvektionsofen auf Infrarotheizer umstellt, sollte man nicht einfach die alten Einstellungen übernehmen. Infrarotstrahlung dringt anders in die Materialien ein als gegebener Luftstrom – daher muss man Zeit investieren, um die Aushärtungszyklen neu einzustellen.