
别再把手套箱变成“烤箱”了
有没有过这样的经历:试图在半导体手套箱内加热某物,结果却发现整个手套箱都被加热了?这种情况确实会发生。大多数人最初会使用普通的电阻式加热器,但这种加热器只会让空气变热。而热空气会在箱壁周围反弹,从而在设备表面形成局部过热现象。这会导致操作人员被烫伤,同时也会破坏设备中的敏感密封件。没人希望出现这种情况。
解决的办法就是停止加热空气,而是直接对需要加热的部件进行加热。
这时,定向红外加热技术就派上用场了。它就像手电筒,只不过能产生热量而已。与其等待箱内的气体变热,不如让短波红外光线直接照射到样品上。只要搭配合适的反射装置,热量就能准确地传递到目标位置。最棒的是,手套箱的内壁依然保持凉爽状态。
不过,有一点需要注意。
这些高功率的加热器升温速度极快,几乎瞬间就能达到目标温度,这对半导体加工来说当然很有好处。但它们也相当危险。如果反射装置存在一点偏差,那么热量就不会作用于样品,而是直接照射到密封件上。这样很容易破坏整个系统。
为了控制这种情况,我建议使用PID控制器以及响应迅速的热电偶。这样可以防止加热器过度升温,从而避免灯丝烧坏。
这样做的好处是什么?
一旦消除了“烤箱效应”,一切都会变得更好。操作人员可以更靠近设备,而不用担心被烫伤。此外,系统的结构也会变得更简单。因为热量不会滞留在空气中,所以无需再考虑复杂的内部绝缘措施。只需确保电源电压与红外加热器的要求相匹配即可。否则,硬件很快就会损坏。