Stop met wachten op je oven: waarom IR-gerening echt werkt
Als je nog steeds afhankelijk bent van warme luchtcirculatie, speel je eigenlijk een spelletje van wachten. Je verwarmt de lucht en wacht dan tot die lucht de wafer kan verwarmen. Dat gaat langzaam. In een halfgeleiderfabriek is die vertraging fataal.
We zijn overgestapt op gecertificeerde infrarode (IR)-gereningslampen om die tussenstap weg te nemen. In plaats van convectie gebruiken we straling.
Het warmte naar waar het hoorthoort
Het komt erop neer dat IR-lampen elektromagnetische golven uitzenden die rechtstreeks op het substraat terechtkomen. Je hoeft niet te wachten tot de hele ruimte een bepaalde temperatuur heeft bereikt. De energie dringt meteen door.
Hierdoor gaan de tijd die eerst nodig was om de gewenste temperatuur te bereiken – minutenlang – nu in seconden. Met een IR-systeem verdwijnt die trage ‘thermische inertie’ die je hebt bij oude forcerende-uitlaatsystemen.
Meer wafers, minder rommel
Warmteluchtsystemen zijn enorm groot. Je hebt veel ruimte nodig om alle blazers en warmtewisselaars onder te brengen.
IR-lampen daarentegen zijn piepklein. Ze kunnen gemakkelijk worden geplaatst in de apparatuurlijn. Bovendien wordt alleen het deel verwarmd dat je echt wilt verwarmen, niet de hele ruimte.
Het is simpel rekensommetje: snelere gereningscycli betekenen dat er meer wafers per uur door de machine gaan. Kortere verblijftijden en lagere kosten per eenheid. Het is gewoon logisch.
Het nadeel (want er is altijd wel één)
IR is geen toverstok. Omdat de warmte zo snel wordt overgedragen, kan het gemakkelijk gebeuren dat je de gewenste temperatuur overschrijdt als de PID-regelaars niet perfect zijn afgesteld.
Je moet ook oppassen met de warmteverspreiding. Als de behuizing niet goed wordt geventileerd, kan je eigen elektronica beschadigen. Je hebt koelventilatoren nodig die echt mee kunnen komen, anders loopt de lamp vroeg uit.
Mijn advies? Gebruik een thermocouple met snelle respons en zorg dat er nauwelijks ruimte is tussen de lamp en de wafer. Op deze manier haal je het meeste uit de stralingscurve.