Umgang mit Hitze in Halbfertigungslichtquellen
Bei Infrarotstrahlung in solchen Anlagen gilt: Wenn man sie nicht unter Kontrolle hält, wird es zu einem echten Albtraum. Die Infrarotstrahlung verbraucht nicht nur Energie – sie verwandelt außerdem die Innenwände der teuren Maschinen in eine Art Ofen.
Wenn der Rahmen der Maschine zu heiß wird, entsteht ein ernstes Problem. Es besteht eine Sicherheitsgefahr für alle, die die Maschine berühren – zudem können die empfindlichen Bestandteile in der Maschine beschädigt werden. Um das zu verhindern, verwenden wir Quarzglasabschirme, um die Wärme dorthin zu leiten, wo sie hingehört.
Der Trick bei der gerichteten Erwärmung
Standard-Infrarotlampen strahlen Energie in alle Richtungen ab – insgesamt 360 Grad. Ohne Abschirmung wird also die Hälfte der Energie verschwendet, indem die Umhüllung der Maschine erhitzt wird, anstatt das Wafer selbst.
Deshalb verwenden wir hochreines Quarzglas. Es lässt kurzwelliges Infrarotlicht durch, fungiert aber als Barriere gegen alles andere. Dadurch werden die störenden Photonen wieder in Richtung des Ziels gelenkt. Das Ergebnis: Die Wände der Maschine bleiben kühl zum Anfassen.
Warum das Material wichtig ist
Man kann hier nicht einfach irgendein Glas verwenden. Normales Glas würde sofort zerbrechen, sobald die Lampe mit voller Leistung arbeitet. Wir verwenden geschmolzenes Quarzglas – es kann extremen Temperaturschwankungen standhalten, ohne zu spröde zu werden. Doch man muss darauf achten, dass die Abschirmung richtig sitzt. Ist sie zu fest eingebaut, entsteht Spannung beim Erwärmen. Zu locker ist sie hingegen – dann kommt es zu Strahlungslücken. Es geht darum, den richtigen Ausgleich zu finden.
Der Kompromiss
Es gibt jedoch einen Nachteil: Wenn man eine Abschirmung verwendet, um die Wände der Maschine zu schützen, wird die Wärme direkt um den Glühfaden der Lampe gesammelt. Wenn man nicht vorsichtig ist, kann dadurch die Lampe beschädigt werden. Stellen Sie sicher, dass Ihre Kühlventilatoren oder Wasserkühlsysteme stark genug sind, um diese lokale Hitze zu bewältigen.
Ein weiterer Tipp: Überprüfen Sie die Dichtungen alle paar Monate. Verschmutzungen können im Laufe der Zeit das Quarzglas trüben. Dann sinkt die Heizeffizienz. Halten Sie das Quarzglas sauber, damit es weiterhin gut funktioniert.