
避免半导体处理车中的“烤箱效应”
有没有过这样的经历:试图加热半导体处理车内的部件,结果却因为外壳过热而烫伤手?这真是个典型的工程难题。
大多数人会选择使用对流式加热器,但这是不对的。这样做的结果是,只有空气和机器的壁面被加热,而内部的部件却无法得到有效的加热。这不仅浪费能源,而且那些过热的壁面还可能损坏敏感的部件,或者让操作人员受到烧伤。
更好的加热方式
与其试图加热空气,我们不如使用短波红外线灯。
可以把它想象成太阳的能量——在夏天出门时,你不会感觉到周围的空气变热,而是直接感受到阳光照射在皮肤上的热量。这就是辐射的作用。
我们利用精密反射器将光束引导到工件上,确保热量只作用于工件本身,而不会影响到机器的壁面。这样一来,工件就能被加热,而壁面则保持低温。就这么简单。
在洁净室中的应用
洁净室对环境要求很高,不能有任何物质释放气体或灰尘。因此,我们选择使用石英封装的灯管。因为它们化学性质稳定,不会释放颗粒物,也不会影响空气质量。
至于电路方面,关键是要保证足够的功率密度。我们会使用高功率的灯管,这样就能更快地让工件升温。没人愿意等待机器达到工作温度。
不过,必须小心处理这个问题。如果在一个较小的空间里使用过高的功率,且没有适当的防护措施,热量就会渗透到机器的机壳中。这就需要找到一个平衡点。
现实情况
其实,红外线加热并非万能的。有一个叫做“可见度”的问题。如果工件的形状复杂或有凹陷处,光线就无法照射到那些地方。这样一来,那些地方就会变得很冷,因为辐射被挡住了——就像有阴影一样。
解决办法就是使用多灯阵列。虽然这样会增加电路的复杂性,也会提高成本,但这是确保整个工件都能均匀受热的唯一方法,这样才能避免整个机器变成一个巨大的“烤炉”。