Wie man Wärme in einen Reinraum bringt – ohne Chaos zu verursachen
Es ist ziemlich schwierig, Wärme in einen Halbleiter-Reinraum zu bringen, wenn man nicht vorsichtig ist. Ein Fehler genügt, und schon entsteht überall Kontamination. Deshalb nutzen wir für unsere Heizgeräte Infrarotstrahlung.
Keine gezwungene Erwärmung der Luft – keine schädlichen chemischen Lösungsmittel. Nur saubere, effiziente Wärme. Das ist die einfachste Möglichkeit, die Anforderungen bezüglich „bleifreier“ und umweltfreundlicher Produktionsverfahren zu erfüllen, ohne dabei den Verstand zu verlieren.
Wie Infrarotstrahlung tatsächlich funktioniert
Stellen Sie sich das so vor: Wir versuchen nicht, die Luft im Raum zu erwärmen. Das wäre Zeitverschwendung und birgt außerdem das Risiko, dass Staub auf die Wafer gelangt. Stattdessen gelangt die Infrarotenergie direkt zur zu behandelnden Stelle. Es ist, als stünde man an einem kalten Tag in der Sonne – man spürt die Wärme sofort, auch wenn die Luft um einen herum eiskalt ist. Da die Energie direkt auf die Stelle gerichtet wird, heizt sich diese viel schneller auf – und es wird keine unnötige Energie verschwendet.
Die technischen Details
Für die Heizgeräte verwenden wir in der Regel Kurzwellen- oder Mittelwellenemitter. Sie liefern viel Energie in einem kleinen Raum. Zudem verwenden wir Quarzkästen, denn sie geben keine Gase ab – dadurch bleibt die Luft rein.
Um eine konstante Temperatur zu gewährleisten, nutzen wir einen PID-Controller. Er hält die Temperatur innerhalb eines sehr kleinen Bereichs von ±1°C. Das ist äußerst präzise.
Aber hier ist ein Tipp: Achten Sie auf die Leistungsdichte der Lampen. Wenn die Lampen zu viel Wärme abgeben und das Heizgerät zu langsam arbeitet, entstehen „heiße Punkte“, die die Teile beschädigen können. Wir verwenden daher meist Reflektoren, damit die Energie genau dort ankommt, wo sie gebraucht wird.
Die Nachteile
Das Beste daran? Es handelt sich um eine „grüne“ Lösung. So werden die VOCs aus den Lösungsmitteln vermieden, und der CO2-Fußabdruck der Anlage wird verringert. Außerdem sind diese Geräte viel kompakter als die alten Öfen. Man kann sie einfach austauschen und weitermachen.
Aber es ist nicht perfekt. Infrarotstrahlung benötigt einen klaren Sichtweg. Wenn die Teile seltsame Formen haben oder tiefe Löcher aufweisen, erreicht die Wärme nicht alle Ecken und Winkel. Man kann hier nicht einfach darauf hoffen, dass alles gut läuft. Man muss mit der Positionierung der Lampen experimentieren oder vielleicht ein drehbares Gestell verwenden, damit jede Oberfläche ausreichend Wärme erhält.