Zastavení „efektu trouby“ v vozících určených k zpracování polovodičů
Zkoušeli jste někdy zahřát vnitřek vozíku určeného k zpracování polovodičů – jen abyste zjistili, že vnější povrch vozíku prakticky spaluje vaši ruku? Je to klasický inženýrský noční můra.
Většina lidí začíná s konvekčními ohřívači, ale to je chyba. Nakonec dochází ke zahřívání vzduchu a stěn stroje, pouze aby se zahřál vnitřek vozíku. To není jen plýtvání energií, ale ty „horké stěny“ mohou poškodit citlivé části součástek – nebo v horším případě způsobit operátorům vážné popáleniny.
Lepší způsob přenosu tepla
Místo toho, abychom snažili se zahřát vzduch, používáme trubicové infračervené světla.
Představte si to jako slunce – když venku v létě vystoupíte ven, necítíte, jak se zahřívá vzduch kolem vás – cítíte teplo, které působí přímo na vaši kůži. To je právě záření.
Používáme precizní reflektory, které směřují tyto fotony přímo na pracovní povrch, aniž by ovlivnily ostatní části. Součástka se tak zahřeje, zatímco stěny zůstanou chladné. Je to jednoduché.
Funkčnost v čistých prostorách
Čisté prostory vyžadují velkou pozornost – nesmí tam být žádné emise gasů nebo drobné částice prachu.
Proto používáme lampy s křemennou obálkou. Jsou chemicky inertní, takže neuvolňují žádné částice a neovlivňují kvalitu vzduchu.
Co se týká napájení, jedná se o hustotu výkonu. Používáme lampy s vysokým výkonem, aby se stroj rychle nahřál. Nikdo nerad čeká, než se stroj dostane na požadovanou teplotu.
Ale musíte být opatrní – pokud do malého vozíku vložíte příliš velký výkon bez odpovídající ochrany, teplo se začne šířit i do samotného stroje. Je to otázka rovnováhy.
Realita
Infračervené ohřevání není kouzlo. Existuje totiž takzvaný „faktor viditelnosti“. Pokud má vaše součástka podivný tvar nebo hluboké prohlubně, světlo do nich nemůže proniknout. V takových místech vzniknou chladná místa, kde je záření blokováno – podobně jako ve stínu.
Řešení? Obvykle použijeme více lamp. Samozřejmě to způsobí trochu více komplikací při zapojování a zvyšuje to náklady, ale je to jediný způsob, jak dosáhnout rovnoměrného ohřevu celé součástky, aniž by se celý vozík proměnil v obrovský toustovač.