
如果你曾经参与过半导体洁净室烤箱的设计工作,那么你一定知道“墙壁过热”这个难题。这是一个很常见的问题:虽然我们使用对流加热的方式来让空气变暖,但空气并不会停留在我们希望它停留的地方。它会飘到各个地方,很快,烤箱的外壁就会变得极其烫手。这不仅对安全性构成威胁,还会造成能源的浪费。
因此,我们决定不再与空气作斗争,而是直接放弃这种加热方式。这就是我们选择使用定向红外加热的原因。
其工作原理 可以将红外加热装置想象成手电筒,而不是传统意义上的空间加热器。它不会让整个房间都变暖,而是将电磁辐射以直线方式传递出去。通过精确设置灯的位置并利用反射器,我们可以让热量直接作用于晶圆或基底上。这样一来,热量就只会被用在需要的地方,而烤箱的墙壁则不会过热。
能量消耗及注意事项 当在狭小的空间内使用高功率的红外加热装置时,其热量密度非常高。其升温速度远远超过我以前用过的任何强制通风系统。此外,还可以只加热托盘上的特定区域,而不会让整个腔体都变热。
不过,这也意味着需要更高的精度要求。因为那些发热元件温度极高,所以传感器的位置必须非常精确。如果传感器的位置有哪怕一点点偏差,那么在系统能够调整之前,温度就已经超过了设定值。这确实是一项需要精准控制的工艺。
更安全的作业环境 最棒的是,既然不必再浪费能量来加热墙壁,那么就可以不用那些笨重的绝缘材料以及嘈杂的主动冷却系统了。这样,机器的体积就会变小,外观也会更整洁。更重要的是,操作人员再也不必担心因为靠近机器而受到烫伤的风险。这样一来,就能实现对产品的精确控制,同时也能确保操作环境的绝对安全。