Tijden voor het verwerken van chips: waarom infrarood beter is dan hete lucht in een vacuümomgeving
Als je werkt met diepe verwerking van halfgeleiders, weet je dat de grootste uitdaging de tijd die nodig is voor het verwerken van de chips is.
De meeste mensen beginnen met het gebruik van hete lucht. Dat werkt wel, maar het gaat langzaam. Je moet eerst de lucht opwarmen, in de hoop dat deze de chip ook opwarmt. Maar hier is het probleem: in een vacuümomgeving is er geen lucht meer. Je hebt dus geen ‘medium’ meer om warmte over te dragen.
Daarom zijn infraroodverwarmers ideaal voor gebruik in een vacuümomgeving. In plaats van afhankelijk te zijn van een medium, stuurt de infraroodverwarmer energie rechtstreeks naar het materiaal. Het is een efficiënte manier om warmte over te dragen.
Stop met wachten tot de oven klaar is met opwarmen
Hete-luftsystemen hebben veel ‘thermische inertie’. Dat betekent dat ze traag reageren. Je moet eerst de wanden van de kamer en de hele luchtlading opwarmen, voordat het product zelf begint te warmen. Dat is een groot probleem.
Infraroodlampen zijn anders. Ze bereiken de gewenste temperatuur al na enkele seconden. Omdat de warmteoverdracht rechtstreeks plaatsvindt, hoef je geen rekening te houden met de vertragingen bij het opwarmen en afkoelen. Je kunt je proces versnellen van minuten naar seconden. Het is snel. Heel snel. En dat verandert alles voor je werkproces.
De nadelen van een goed functionerend vacuüm
Je kunt niet zomaar elke verwarmer in een vacuümomgeving gebruiken.
Standaardverwarmers kunnen gaan ‘ontgassen’. In een hoogvacuümomgeving kan zelfs een klein beetje smeermiddel of organisch materiaal op de verwarmer de chip vervuilen. Dat is een enorme nachtmerrie.
Om dit te voorkomen, gebruiken we kwartsomhullingen en speciale elektroden die bestand zijn tegen vacuüm. Hierdoor blijven lekken en vuil buiten.
Een belangrijk punt om in gedachten te houden, is de vermogensdichtheid. Hoge-sterkte infraroodlampen leveren veel warmte op in een klein gebied. Als de koelsysteem van de kamer niet goed genoeg is, kan de warmte de sluitingen beschadigen. Kijk altijd eerst naar de specificaties voordat je de lamp inschakelt.
Meer chips per uur verwerken
Het grote voordeel van infraroodverwarmers is de controle die je hebt over het proces. Met infrarood kun je een snelle golf van warmte genereren, het proces uitvoeren en het product onmiddellijk afkoelen. Je hoeft niet te wachten tot de oven klaar is met afkoelen.
Voor de ingenieurs betekent dit dat ze meer chips per uur kunnen verwerken. Je hoeft niet langer te wachten op het afkoelen van de oven. In plaats van een gewone luchtpomp te gebruiken, kun je een precieze vermogensregelaar en een lamp die bestand is tegen vacuüm gebruiken. Hierdoor neemt de productiecapaciteit drastisch toe.