Stop met wachten tot de lucht op temperatuur komt: Waarom we overstapten op goudcoateerde IR-lampen
Als je ooit gebruik hebt gemaakt van een systeem met hete luchtcirculatie, weet je hoe het werkt. Je verwarmt de lucht, in de hoop dat deze de warmte vervolgens overdraagt op het te bewerken materiaal. In de diepe verwerking van halfgeleiders is deze ‘middelaar’ – de lucht – juist een probleem. Het zorgt voor vertragingen die alles vertragen.
We besloten deze ‘middelaar’ weg te laten. In plaats van de lucht te verwarmen, gebruiken we goudcoateerde lampen met twee buizen. Deze lampen sturen de stralingsenergie rechtstreeks naar het te bewerken materiaal. Geen wachten, geen tijdverspilling.
Het geheim zit in het goud
Standaard kwartsbuisjes zijn oké, maar ze laten energie lekken. De energie gaat namelijk aan de zijkanten verloren. Om dit te voorkomen, plaatsen we een gouden laag op de binnenkant van de buisjes. Denk erbij aan een spiegel: deze weerkaatst alle infrarode straling rechtstreeks richting het te bewerken materiaal.
Dan is er nog het aspect van de ‘twee-buisjesconstructie’. Door de filamenten in een klein gebied te plaatsen, krijgen we een veel hogere warmtedichtheid. Je hoeft de lamp niet langer te maken om meer vermogen te verkrijgen; je hoeft hem alleen maar ‘slimmer’ te maken.
Stop met het verspillen van tijd
Systemen met hete luchtcirculatie werken traag. Wanneer je de temperatuur verandert, moet je wachten tot de hele kamer op temperatuur is. Dat is frustrerend.
IR-lampen daarentegen werken onmiddellijk. Je draait alleen een schakelaar om, de fotonen raken het doelwit en je kunt direct verdergaan met het bewerken van het materiaal. Voor hen die werken met wafern of precisieonderdelen, kan dit de procestijd met 30% tot 60% verkorten. Je hoeft geen minuten meer te verspillen aan het langzaam opwarmen en afkoelen van het materiaal.
De nadelen (want die zijn er altijd)
Het is geen magische oplossing die je zomaar in elke machine kunt gebruiken. Eerst en vooral zorgt de hoge warmtedichtheid voor veel druk op de stroomvoorziening. Je moet ervoor zorgen dat je controllers dit plotselinge sterke stroomverbruik aankunnen.
Omdat de gouden laag zo effectief is bij het richten van de warmte, is het gemakkelijk om het gewenste niveau te overschrijden als de instellingen van de PID-regeling niet goed zijn. Je moet ook goed opletten wat de afstand tussen de lamp en het materiaal is – anders ontstaan er hete plekken.
Mijn advies? Maak deze lampen onderdeel van een gecontroleerd systeem. Hierdoor heb je betere controle over de warmtestromen, wat precies nodig is voor diepe verwerkingen.