半導体処理用トロリーにおける「オーブン効果」の防止
半導体処理用トロリーの内部を加熱しようとして、外側のケースが手を焼くほど熱くなってしまったことはありませんか？これは典型的なエンジニアリング上の問題です。
多くの人は対流式ヒーターを使いますが、それは間違いです。部品を温めるために空気や機械の壁自体を加熱してしまうのです。これは電力の無駄遣いになるだけでなく、高温になった壁が精密な部品を損傷させたり、最悪の場合、作業員が火傷を負う原因にもなります。
より良い加熱方法
空気を温める代わりに、短波赤外線ランプを使用します。
これは太陽の光のようなものです。夏の日に外に出ると、周りの空気が熱くなるとは感じません。直接肌に当たる熱を感じるのです。それが放射熱です。
私たちは精密な反射器を使って、その光子を一直線に向けて、部品だけに当てます。そうすれば部品が熱くなり、壁は冷たいままです。とてもシンプルです。
クリーンルームでの使用
クリーンルームでは細かい点に注意が必要です。何かがガスを放出したり、微粒子を飛散させないようにしなければなりません。
そのため、石英製のランプを使用します。これらは化学的に安定しているため、粒子を放出したり、空気の質を悪化させることはありません。
配線に関しては、出力密度が重要です。高ワット数のランプを使用することで、迅速に加熱できます。機械が一定の温度に達するのを待つのは誰も好みません。
しかし、注意が必要です。適切な遮蔽装置がなく、小さなトロリーに過度なワット数のランプを詰め込むと、熱がチップに戻ってきてしまいます。これはバランスを取る必要がある問題です。
現実的な課題
赤外線加熱も万能ではありません。「ビューファクター」という問題があります。つまり、部品の形状が複雑だったり、深い部分がある場合、光はその部分に届かないのです。その結果、放射熱が届かない場所ができてしまいます。まるで影のようです。
解決策としては、複数のランプを使用します。確かに、配線が複雑になり、コストも上がりますが、部品全体に均一に熱を与える唯一の方法です。