Почему мы заменяем обычный воздушный нагрев на инфракрасный в печах для чистых комнат
При производстве полупроводников все сводится к одному вопросу: сколько времени теряется впустую? Большинство людей привыкли к использованию обычного воздушного нагрева. Но проблема в том, что процесс конвекции происходит медленно. По сути, необходимо нагреть огромный объем воздуха, а затем ждать, пока молекулы воздуха передадут тепло детали. Это очень медленный процесс.
Инфракрасный нагрев позволяет избежать этой проблемы. Вместо нагрева всей комнаты энергия направляется непосредственно на поверхность детали.
Ускорение процесса
В обычных печах для чистых комнат приходится сталкиваться с необходимостью ожидания, пока воздух достигнет подходящей температуры, а затем ещё и ожидания, пока тепло проникнет в деталь. Это значительно замедляет процесс. Инфракрасные нагреватели позволяют нагревать деталь мгновенно. Представьте, что раньше требовалось 30 минут для нагрева, а теперь – всего 5 минут. Если вы работаете в больших объемах, это огромное преимущество. Вы можете сделать гораздо больше за день, не нужно строить более большую чистую комнату.
Сложности использования
Нельзя просто заменить вентилятор на инфракрасную лампу и считать, что все готово. Необходимо пересмотреть параметры теплового нагрузки. Поскольку инфракрасный нагрев очень интенсивен, легко создать «горячие точки», если отражатели расположены неправильно. Также необходимы контроллеры PID, способные соответствовать скорости изменения температуры. В отличие от обычных печей, где температура сохраняется постоянной, при инфракрасном нагреве важна точность расстояния между источником нагрева и деталью. Если источник находится слишком близко к детали, она может быть повреждена. Но это компенсируется высокой эффективностью такого метода.
Сохранение чистоты
Самое лучшее – отсутствие турбулентности. Высокоскоростные вентиляторы создают потоки воздуха, которые поднимают пыль и другие частицы. Инфракрасный нагрев не создает таких потоков. Это значит, что фильтры HEPA не должны работать так усердно. Получается более тихая и чистая среда, а процесс нагрева происходит быстрее. Если вы хотите ускорить производство, это именно тот способ.