Hören Sie auf, die Luft zu erhitzen: Eine bessere Methode zur Steuerung der Temperatur in Smart-Fabrikationssystemen
Falls Sie derzeit eine Smart-Fabrik planen, wissen Sie vermutlich bereits, dass herkömmliche Konvektionsheizungen nicht mehr ausreichen. In einem Reinraum benötigt man eine schnelle und präzise Heizung – doch diese darf den gesamten Betriebsablauf nicht stören.
Deshalb ist die Verwendung von Kurzwellinfrarotstrahlung die beste Lösung. Anstatt Zeit mit dem Erwärmen der Luft um die Bauteile zu verschwenden, erreicht das Infrarotlicht direkt das Substrat.
Schnelligkeit ist entscheidend
In einer datengetriebenen Fertigungszelle ist es quälend, darauf warten zu müssen, bis die Heizelemente ihre Temperatur erreicht haben. Das kann Minuten dauern. Infrarotlampen hingegen erreichen die gewünschte Temperatur in Sekunden. Dadurch wird die Arbeit erheblich erleichtert. Der PLC kann die Leistung in Echtzeit anpassen, basierend auf den Daten der Sensoren. So entsteht ein viel präziserer Kontrollmechanismus – man muss sich keine Sorgen mehr machen, dass die Temperatur zu hoch wird oder die Wafer beschädigt werden.
Hohe Leistung in kompaktem Raum
Wir entwickeln solche Systeme so, dass möglichst viele Watt in einem kleinen Raum untergebracht werden können. Dabei wird hoher Spannungsdruck durch einen kompakten Quarztubus geleitet – dadurch entsteht eine sehr starke Strahlung. Der Vorteil ist, dass dadurch die Größe des Ofens reduziert werden kann. Doch es gibt auch Nachteile: Die Kühlsysteme müssen richtig funktionieren. Wenn die Luft um den Lampenkörper zu heiß wird, können die Lampen frühzeitig ausfallen oder die Anschlüsse versagen. Glauben Sie mir – man möchte doch nicht mitten in der Produktion solche Probleme haben.
Reinheit bleibt gewährleistet
Lufströmungen sind in Reinräumen ein Albtraum. Da Infrarotstrahlung nicht auf hohe Geschwindigkeiten angewiesen ist, muss man sich nicht mit solchen Problemen auseinandersetzen. Wir verwenden geschlossene Quarzkapseln – dadurch müssen Sie sich keine Sorgen machen, dass Partikel freigesetzt werden und den Produktionsprozess stören.
Der Kompromiss
Hocheffiziente Infrarotstrahler sind jedoch nicht einfach „plug and play“. Diese Systeme sind empfindlich gegenüber Spannungsspitzen – schon eine solche kann dazu führen, dass die Lampe sofort ausfällt. Man sollte daher etwas mehr Investitionen in die elektrische Infrastruktur tätigen – beispielsweise in hochpräzise SCR- oder PWM-Controller. Das bedeutet zwar etwas mehr Arbeit zu Beginn, doch dadurch entfällt das Risiko, falsche Temperaturen zu erzeugen. Man weiß einfach, dass alles funktioniert.