Verhindern des „Ofeneffekts“ in Halbleitertransportwagen
Haben Sie schon einmal versucht, den Innenraum eines Halbleitertransportwagens zu erhitzen – nur um festzustellen, dass die Außenhülle dabei praktisch die Hände verbrennt? Das ist ein klassisches Ingenieurproblem.
Die meisten Menschen verwenden dazu Konvektionsheizungen – doch das ist ein Fehler. Dadurch wird nicht nur die Luft sowie die Wände der Maschine erhitzt, sondern auch die empfindlichen Bauteile im Inneren. Das ist nicht nur ein Energieverschwendung, sondern kann außerdem dazu führen, dass die empfindlichen Bauteile beschädigt werden – oder noch schlimmer: Die Bediener können sich verbrühen.
Eine bessere Methode zur Wärmeübertragung
Anstatt die Luft zu erhitzen, verwenden wir Kurzwell-Infrarotlampen. Stellen Sie sich das wie die Sonne vor: An einem Sommertag spüren Sie nicht, dass die Luft um Sie herum heiß wird – Sie spüren vielmehr die Wärme, die direkt auf Ihre Haut trifft. Das ist Strahlung.
Wir nutzen präzise Reflektoren, um die Photonen in gerader Linie auf die Werkstücke zu lenken – ohne dass andere Bereiche beeinflusst werden. So wird das Werkstück warm, während die Wände kalt bleiben. So einfach ist das.
Einsatz in Reinräumen
Reinräume sind sehr anspruchsvoll – es darf keine Partikel oder Staubkörner entstehen. Deshalb verwenden wir Lampen mit Quarzkörpern. Diese sind chemisch inerte, sodass sie keine Partikel abgeben und die Luftqualität nicht beeinträchtigen.
Was die Verkabelung angeht, geht es darum, eine hohe Leistdichte zu erreichen. Wir verwenden daher Hochleistungs-Lampen, damit die Erwärmung schnell vonstatten geht. Niemand möchte warten, bis die Maschine die richtige Temperatur erreicht hat.
Aber man muss vorsichtig sein: Wenn man zu viel Leistung in einen kleinen Transportwagen steckt, ohne ihn richtig zu schützen, kann die Wärme wieder ins Chassis gelangen. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem.
Die Realität
Infrarotheizung ist kein Wundermittel. Es gibt dabei einen Nachteil: den sogenannten „View Factor“. Wenn das Werkstück eine unregelmäßige Form hat oder tiefe Ecken aufweist, kann das Licht diese Bereiche nicht erreichen. Dadurch entstehen kühle Stellen – ähnlich wie Schatten.
Die Lösung? Wir verwenden meist mehrere Lampen. Das macht zwar die Verkabelung etwas komplizierter und erhöht die Kosten, aber es ist die einzige Möglichkeit, eine gleichmäßige Erwärmung des gesamten Werkstücks zu erreichen – ohne dass der gesamte Transportwagen zu einer Art „Riesen-Toaster“ wird.