
停止让热量在半导体加工设备中白白浪费
大多数传统的红外加热器都存在一个问题:它们会将能量散播到各个方向。当这些加热器被安装在空间有限的半导体设备中时,就容易出现“过热”现象。此时,设备的内部壁面会变得非常烫,甚至可能伤到操作人员或触发温度报警装置。
这真是个麻烦的问题。
为了解决这个问题,我们采用了定向红外灯与数字控制器相结合的方式。这样,能量就可以被精确地集中在需要加热的位置上,而不会让整个设备都变热。
加热原理
我们使用带有反射层的短波红外发射器。可以把它想象成手电筒,而不是普通的灯泡。由于有反射层的作用,光子会被直接导向目标位置,而不会向四周散射。这样一来,能量就能集中起来,形成一股强烈的热束。
不过,也不能毫无控制地使用这种加热方式。如果不对功率进行适当控制,就可能导致工件被烧坏。这时,数字控制器就派上用场了——它能确保加热强度不会超过设定值。
保持设备冷却(及安全)
最棒的是,当设备的内部壁面不再吸收多余的热量时,设备内部的温度就会下降。这样一来,附近的敏感电子设备就不会再因为高温而受损。同时,冷却风扇也不需要以最大功率运转来维持低温状态。实际上,我们发现设备的表面温度有了显著下降,这意味着操作人员无需戴隔热手套就可以触碰设备。
需要权衡的缺点
当然,定向加热并不是万灵药。因为所有能量都被集中在一个点上,所以该点的热量密度非常高。因此,必须精确控制灯具与工件的距离。如果距离过近,就会导致局部过热,进而使零件变形。此外,还需要根据材料的厚度来调整距离和功率输出。最后,一定要使用耐高温的电缆,否则,甚至在灯具达到工作温度之前,电缆就有可能被烧毁。