Hören Sie auf, die Wände der Vorrichtung zu erhitzen!
Die meisten Heizelemente sind ziemlich unpraktisch – sie strahlen Wärme in alle Richtungen ab, also in 360 Grad. Wenn man in einem kleinen Halbleiterofen arbeitet, ist das ein großes Problem. Die teuren Innenwände werden dadurch stark belastet, obwohl sie eigentlich nicht dazu bestimmt sind, solche Temperaturen auszuhalten.
Das führt zu Katastrophen: Es besteht die Gefahr, dass empfindliche Komponenten beschädigt werden. Zudem müssen die Bediener mit einer Maschine umgehen, deren Temperatur viel zu hoch ist, um sicher zu sein.
Wir gehen anders vor: Wir verwenden gerichtete Infrarotlampen.
Wie es funktioniert
Stellen Sie sich vor: Anstelle einer Glühbirne, die in alle Richtungen leuchtet, verwenden wir etwas, das eher wie eine Taschenlampe funktioniert. Durch den Einsatz von internen Reflektoren oder speziellen Beschichtungen lenken wir die Wärme genau dorthin, wo sie gebraucht wird – direkt auf die Wafer oder Substrate. So entsteht kein „Ofeneffekt“, bei dem der gesamte Raum überhitzt wird. Sie erhalten die gewünschte Wärme genau dort, wo sie benötigt wird – während die Wände weiterhin kühl bleiben. Einfach so.
Die Herausforderungen
Es handelt sich dabei nicht einfach um ein „Plug-and-Play“-Lösung. Man muss die Reflektoren richtig einstellen. Wenn die Brennweite auch nur leicht fehlt, strömt die Wärme wieder in das Gehäuse. Um das zu vermeiden, nutzen wir in der Regel hochempfindliche Thermokupolen. Wir kümmern uns um die tatsächliche Temperatur des Substrats – und nicht nur um die Temperatur der Luft drumherum.
Allerdings gibt es einen Nachteil: Der Platzbedarf. Solche Systeme benötigen mehr Platz als herkömmliche Heizsysteme, wegen der Reflektoren. Zudem muss man sorgfältig entscheiden, wo die Kühllüfter platziert werden sollen, damit die übrig gebliebene Wärme abgeführt werden kann.
Warum das wichtig ist
Wenn die Wände kühl bleiben, hat das einige Vorteile: Erstens verbrennen die internen Dichtungen und Verkabelungen nicht so schnell. Das bedeutet weniger Stillstandzeiten und weniger Notreparaturen. Zweitens werden die Außenpaneele nicht zu Brandgefahren für die Personen, die neben der Maschine stehen.
Aber der eigentliche Vorteil ist die Effizienz: Man verschwendet keine Kilowatt mehr darauf, einen Metallkasten zu erwärmen – stattdessen kann diese Energie in das Produkt investiert werden. Das Heizungs- und Klimasystem kann schließlich wieder richtig funktionieren, und die Bearbeitungszeiten verkürzen sich. Es funktioniert einfach besser.