Hören Sie auf zu warten, bis die Luft warm wird – warum wir auf goldbeschichtete IR-Lampen umgestiegen sind
Wenn Sie schon einmal eine Heißluftanlage verwendet haben, kennen Sie das Problem. Man heizt die Luft auf und hofft anschließend, dass diese die Wärme auf den zu bearbeitenden Werkstoff überträgt. Bei der Tiefbearbeitung von Halbleitern ist die Luft dabei ein echter Hindernisfaktor – sie verursacht eine lästige Zeitverzögerung, die alles verlangsamt.
Wir beschlossen, diesen „Zwischenhändler“ wegzulassen. Anstatt die Luft zu erhitzen, verwenden wir doppelwandige, goldbeschichtete Lampen. Diese strahlen die Energie direkt auf den Werkstoff ab. Kein Warten, keine Zeitverschwendung.
Das Geheimnis liegt im Gold
Herkömmliche Quarzröhren sind zwar in Ordnung, doch sie lassen Energie entweichen. Um das zu vermeiden, legen wir eine goldene Schicht auf die Innenseite der Außenröhre. Das funktioniert wie ein hochwertiges Spiegel – die Infrarotstrahlung wird direkt auf den Werkstoff gelenkt.
Außerdem sorgt die doppelte Anordnung der Fäden dafür, dass eine viel höhere Wärmedichte entsteht. Man muss die Lampe nicht länger machen, um mehr Leistung zu erzielen – man muss sie einfach intelligenter gestalten.
Hören Sie auf, Ihre Nachmittage zu verschwenden
Heißluftsysteme sind langsam. Wenn man die Temperatur ändert, muss man eigentlich nur abwarten, bis sich die ganze Kammer auf die neue Temperatur eingestellt hat. Das ist frustrierend.
IR-Lampen hingegen arbeiten sofort. Man schaltet sie ein – die Photonen treffen das Zielobjekt, und man kann sofort weitermachen. Für diejenigen von uns, die mit Wafern oder präzisen Bauteilen arbeiten, bedeutet das in der Regel eine Reduzierung der Bearbeitungszeit um 30 % bis 60 %. Man verliert somit keine Zeit mehr durch die endlosen Aufwärm- und Abkühlphasen.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Es handelt sich dabei nicht um einen „Wunderstab“, den man einfach in jede beliebige Maschine einbauen kann. Erstens verursacht die hohe Wärmedichte einen großen Belastungszustand für die Stromversorgung. Man muss sicherstellen, dass die Steuergeräte mit diesem plötzlichen Strombedarf umgehen können.
Zweitens ist die goldene Schicht zwar sehr effektiv bei der Fokussierung der Wärme – doch wenn die Einstellungen des PID-Reglers ungenau sind, kann es dazu kommen, dass die gewünschte Temperatur überschritten wird. Zudem muss man auf die Entfernung zwischen der Lampe und dem Werkstoff achten – falsche Einstellungen führen zu Hotspots.
Mein Rat: Verbinden Sie diese Lampen mit einem zonalen Steuerungssystem. Dadurch haben Sie besseren Überblick über die Wärmeverteilung – genau das, was man für die Tiefbearbeitung braucht.