Infrarot gegen Heißluft – wer gewinnt eigentlich in der Fertigung?
Wenn Sie versuchen, die Zeit beim Halbleiterverarbeitungsprozess zu verkürzen, haben Sie vermutlich bereits über den Übergang von Heißluft- zu Infrarotheizung nachgedacht.
Tatsache ist: Heißluft ist langsam. Dabei wird auf Konvektion setzt – das bedeutet im Grunde, dass man die Luft erhitzt und hofft, dass diese wiederum den zu behandelnden Teil erwärmt. Es handelt sich dabei um einen langsamen Prozess.
Infrarot hingegen funktioniert anders: Es wird auf elektromagnetische Wellen gesetzt, damit Energie direkt in das Substrat abgegeben werden kann. Das geht sofort.
Das Problem der „Totzeit“
Denken Sie an die Heißluftsysteme: Man muss warten, bis整個 Kammer oder die Reinraumumgebung stabil ist. Das ist reine Zeitverschwendung. Man wartet einfach darauf, dass die Luft warm wird.
Infrarotheizer erreichen ihre Zieltemperatur bereits in Sekundenbruchteilen. Das merkt man besonders bei dem Aushärten oder Trocknen von Materialien. Da Infrarotwellen die speziellen Absorptionsbänder des Materials treffen, können sie tiefer eindringen und schneller wirken. Man muss nicht auf eine Brise warten – man erreicht das Ziel sofort.
Die Reinraumbedingungen erhalten
Reden wir über Unordnung: Der Umlauf großer Mengen an Luft – selbst mit HEPA-Filtern – ist riskant. Lüfter erzeugen Staubpartikel, die Luft wird unruhig. Infrarotheizer hingegen arbeiten ohne Lüfter, ohne Komplizierte Anlagen – es ist einfach ruhiger und sauberer.
Die Nachteile (denn es gibt immer welche)
Infrarot eignet sich nicht für alle Anwendungen. Wichtig zu wissen: Es funktioniert nur in einer linearen Richtung. Wenn die Teile seltsame Formen haben oder tiefe Spalten aufweisen, können die Wellen sie nicht erreichen. Dadurch entstehen kühle Stellen. Um das zu beheben, muss man kreative Lösungen finden – zum Beispiel durch Reflektoren oder mehrere Lampen, damit die Wärme den Teil umhüllen kann.
Und noch ein Hinweis: Hochleistungs-Lampen werden sehr heiß. Wenn man die Kühlung nicht richtig gestaltet, kann das zu Schäden an den Kabeln oder Sensoren führen.
Letztendlich handelt es sich um einen Kompromiss: Man verzichtet auf das „Deckeneffekt“ einer heißen Kammer – dafür erhält man eine schnellere Wärmeabgabe. Für die meisten von uns ist das ein lohnender Kompromiss.