Waarom uw IR-ovens een goede reflector nodig hebben
Het gebruik van infraroodtechnologie in semiconductiefabrieken betekent meestal dat de oude convectieovens worden vervangen. Tegenwoordig maken we gebruik van IR-ovens, omdat deze de oppervlakte van de chip rechtstreeks kunnen verwarmen. Maar er is één probleem: een lamp alleen is niet efficiënt genoeg. Zonder een goede reflector gaat de helft van de energie verloren. Dat is natuurlijk niet efficiënt.
Het warmteverdeling op de juiste plek
Stel je voor hoe een IR-lamp werkt: deze geeft warmte af in alle richtingen – 360 graden om zich heen. Maar we zijn alleen geïnteresseerd in de warmte die op het substraat terechtkomt.
Daarom worden goudcoateerde of hogezuiverheidshaluminiumreflectoren gebruikt. Ze vangen al die verspilde energie op en sturen deze terug naar de chip. Het is een simpele truc, maar het zorgt ervoor dat je meer warmte kunt genereren zonder dat je meer vermogen nodig hebt. Hierdoor wordt de opwarmtijd korter en ben je minder energiekosten kwijt.
Het gevaar van ‘bijna goed genoeg’
Bij het ontwerpen van deze reflectoren moet de vorm van de reflector precies overeenkomen met de brandpuntsafstand van de lamp. Als je zelfs maar een paar millimeter fout bent, ontstaan er hete punten. En hete punten zijn een groot probleem: ze zorgen voor ongelijkmatige verwarming of, in het ergste geval, voor chips die vervormd raken en dus moeten worden weggegooid. Daarom gebruiken we materialen die bestand zijn tegen constante verwarming en koeling, zonder dat ze gaan oxideren of hun glans verliezen.
De trade-offs
Een betere reflectie bespaart energie, maar zorgt er ook voor dat de warmte meer geconcentreerd wordt. Als je hoge-power-lampen gebruikt, kan de reflector zelf erg heet worden. Je moet dus goed opletten met de koelventilatoren of waterkoelingssystemen. Anders branden de uiteinden van de lampen uit.
Maar als je dit goed doet, is het verschil enorm. In plaats van uren te wachten tot de apparatuur klaar is, hoef je nu maar seconden te wachten. Bovendien neemt de apparatuur minder ruimte in beslag en hoef je geen energie te verspillen aan het opwarmen van lucht die de chip helemaal niet raakt. Het is gewoon een slimme manier van werken.