Waarom je beter kunt kiezen voor IR-verwarming in plaats van hete lucht
Als je werkt in de productie van MEMS-componenten, weet je hoe vervelend het is om wafer te drogen na een natte etap of een reinigingsproces. Het is een groot probleem. De meeste bedrijven die ik bezoek, maken nog steeds gebruik van hete luchtcirculatie. Het is de ‘oude, betrouwbare’ manier, maar eerlijk gezegd: het is traag.
Lucht is totaal niet goed in het overdragen van warmte. Je moet lang wachten tot de lucht door de oppervlaktespanning van het vlakke oppervlak heen kan dringen, voordat het oplosmiddel kan verdampen. Dat is frustrerend.
De tijdverspilling
Denk eens na over hoe een conventionele oven werkt. Je moet eerst de hele kamercapaciteit opwarmen voordat je kunt gaan met het proces. Dat duurt lang.
IR-verwarming werkt anders. In plaats van de lucht op te warmen, gaan de IR-golven recht door het vloeistofoppervlak heen en raken ze het oppervlak van de wafer. Hierdoor hoef je geen tussenpersoon meer te gebruiken.
Ik heb gezien dat de tijd die nodig is om de wafer te drogen, van enkele minuten terugvalt tot slechts een paar seconden, wanneer men overgaat op kortegolf-IR-verwarming. Het is niet zo dat de warmte ‘beter’ is – het gaat erom dat de energie direct naar waar het nodig is wordt gebracht. Voor bedrijven die grote hoeveelheden producten produceren, betekent dit dat de droogstation minder ruimte inneemt en dat de producten sneller verwerkt kunnen worden.
De nadelen
Het is natuurlijk niet allemaal magisch. IR-verwarmers bevatten veel energie in een klein gebied. In tegenstelling tot een zachte blazer, creëert een IR-lamp een sterke thermische gradient.
Als je PID-regelaars en sensoren niet perfect zijn ingesteld, kun je problemen krijgen. Je kunt gemakkelijk de randen van de wafer oververhitten of thermische schokken veroorzaken. Je moet ook goed opletten op de afstand tussen de lamp en de wafer. Een paar millimeter te veel of te weinig kan leiden tot ‘ hete punten’ die je werk kunnen beschadigen.
Hoe je het kunt implementeren
Het vervangen van een conventionele oven door een IR-array is meestal een eenvoudige procedure. Vergeet echter niet om rekening te houden met de elektriciteitsinstallatie. IR-lampen vereisen veel stroom, vooral in het begin. Zorg ervoor dat je elektrische panelen de piekbelasting aankunnen voordat je de schakelaar omzet.
Zodra de stroomtoevoer geregeld is, is het grootste voordeel de stilte. Geen ventilatoren, geen leidingen, geen geluiden. Met minder bewegende delen, zijn er ook minder manieren waarop dingen kapot kunnen gaan. Bovendien zijn er minder trillingen bij de gevoelige sensoren. Het is gewoon… schooner.