Hören Sie auf, Ihre Werkzeuge in „Öfen“ zu verwandeln!
Ist Ihnen schon aufgefallen, dass einige Halbleitergehäuse einfach sehr heiß werden? Das liegt daran, dass herkömmliche Infrarotheizungen ziemlich unpräzise sind – sie verbreiten die Energie in alle Richtungen. In einem engen Gehäuse reflektiert diese Wärme an den Wänden und verwandelt das gesamte Gerät in eine Art „Wärmequelle“. Das ist nicht nur eine Sicherheitsgefahr für die Personen, die neben dem Gerät stehen, sondern stört auch die Kalibrierung der empfindlichen Elektronik in der Nähe.
Die Lösung ist eigentlich ganz einfach: Man sollte aufhören, die Luft zu erhitzen, und stattdessen die Wärme gezielt aussenden. Dazu verwenden wir Richtungs-Infrarotlampen aus Kohlenstofffasern.
Wie es funktioniert
Stellen Sie sich traditionelle Quarz- oder Halogenlampen wie Glühbirnen vor, die einen Raum beleuchten. Kohlenstofffasern hingegen funktionieren eher wie Taschenlampen. Durch Anpassung der Geometrie des Filaments sowie Einsatz geeigneter Reflektoren kann man die Infrarotstrahlung in einen gerichteten Strahl lenken. Anstatt den gesamten Raum zu erwärmen, gelangt die Energie genau dorthin, wo sie benötigt wird – direkt auf die Wafer oder Substrate.
Das Ergebnis
So erhält Ihr Werkstück die nötige Wärme, während die Außenschicht des Werkzeugs weiterhin kühl bleibt. Keine „Brandgefahr“ mehr – und keine Sorgen mehr darüber, dass das Gehäuse schmilzt.
Die Herausforderungen – und wie man damit umgeht
Es handelt sich dabei allerdings nicht um eine magische Lösung. Es gibt ein paar Dinge, die man beachten muss. Kohlenstofffasernetze sind zwar großartig – sie heizen schnell auf und ihre spektrale Ausstrahlung passt perfekt zu Halbleitermaterialien. Doch sie sind äußerst empfindlich bezüglich der Ausrichtung. Wenn sich die Befestigungsbolzen auch nur um wenige Millimeter verschieben, fehlt die gewünschte Zielrichtung – und es entstehen kalte Stellen auf der Wafer. Man muss daher sehr präzise vorgehen.
Außerdem spielt die Spannung eine wichtige Rolle. Diese Lampen vertragen keinen Spannungsstoß. Wenn man sie einfach anschließt, können die Filamente beschädigt werden. Wir empfehlen immer, einen speziellen PID-Controller zu verwenden, um während des Einschaltvorgangs stabile Bedingungen zu gewährleisten.
Warum das das Leben erleichtert
Wenn man nicht mehr gegen die Überhitzung kämpfen muss, wird alles einfacher. Man braucht keine riesigen, lärmenden Kühlaggregate oder dicke Isolierschichten, um zu verhindern, dass das Gehäuse überhitzt. Dadurch wird die gesamte Wärmeabgabe des Geräts besser kontrollierbar. Man erhält eine hohe Wärmedichte genau dort, wo sie benötigt wird – und ein Werkzeuggehäuse, das sicher zum Anfassen ist. Es handelt sich dabei einfach um eine effizientere Bauweise.