Если вы когда-либо занимались проектированием печей для чистых помещений в производстве полупроводников, то, наверное, знаете, с какими проблемами связано нагрев стенок таких печей. Это классическая проблема: для нагрева воздуха используется конвективный нагрев, но этот воздух не остается на месте. Он нагревает все вокруг. В результате внешние стенки печи становятся слишком горячими, что представляет опасность с точки зрения безопасности и является пустой тратой энергии.
Мы решили перестать бороться с этой проблемой и просто отказаться от использования конвективного нагрева. Поэтому мы перешли на использование направленного инфракрасного нагрева.
Как это работает на самом деле
Можно считать, что инфракрасный нагрев похож на фонарик, а не на обычный обогреватель. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, он излучает электромагнитные волны в одном направлении. Благодаря правильному расположению лампы и использованию отражателей можно направить тепло прямо на кристалл или подложку. Тепло поступает именно туда, куда нужно. Поскольку стенки печи не находятся на пути излучения, они остаются прохладными на ощупь.
Энергопотребление и недостатки
Когда вы размещаете высокомощные инфракрасные элементы в небольшом пространстве, плотность тепла становится очень высокой. Нагрев происходит гораздо быстрее, чем при использовании систем с принудительной циркуляцией воздуха. Кроме того, можно нагревать только определенные участки поверхности, не нагревая остальную часть помещения.
Но есть один недостаток: для корректной работы такой системы требуется высокая точность. Поскольку нити нагревателя достигают очень высокой температуры, местоположение датчиков должно быть идеальным. Если датчик будет смещен хотя бы немного, температура может превысить заданный уровень, прежде чем система сможет снизить мощность нагрева. Это требует высокой точности.
Безопасная рабочая среда
Самое лучшее в этом методе — это отсутствие необходимости тратить энергию на нагрев стенок. Таким образом, можно обойтись без толстого утепления и шумных систем активного охлаждения. Аппарат становится меньше по размерам, выглядит более аккуратно. И что самое важное, операторы не рискуют получить ожоги, просто касаясь корпуса аппарата. Вы получаете полный контроль над процессом, а аппарат становится безопасным для использования.