
试想一下,普通的对流式烤箱的工作原理:它首先加热空气,然后再让这些热空气去加热工件。在半导体洁净室中,这种做法其实是一种能源的浪费——人们要花费大量资金来加热烤箱的墙壁以及机器周围的空气,这显然很不合理。最糟糕的是,设备的表面会变得极其烫热。没人希望操作员因为设备表面过热而受伤。
正因如此,我们才选择了定向红外加热技术。其优点在于:红外灯可以利用电磁辐射将能量直接传递到工件上,无需先加热整个烤箱内部。这样一来,烤箱的内壁就不会过热。这样,工件就能更快达到所需温度,同时操作员也不必担心被高温表面烫伤。
不过,不能随便使用普通的灯管。我们需要使用短波石英灯,因为它们能在极小的空间内产生大量的热量。但这里有个问题:高功率的灯管会产生强烈的热量。如果不对焦点和屏蔽措施加以考虑,就可能导致基板被烧毁。关键在于找到合适的功率和距离,以避免对材料造成损害。
在洁净室中实现这一技术需要一些技巧。我们会使用响应速度快的PID控制器,以确保温度不会过度上升,从而避免损坏批次产品。
由于热量是定向传播的,我们可以将灯管放置得更靠近目标位置。这样一来,烤箱的机身就不会吸收热量,从而彻底解决了“墙壁过热”的问题。操作员可以毫无顾虑地站在机器旁边工作,而HVAC系统也不需要再为应对房间中央的巨大热源而苦苦挣扎。这样,一切就都井然有序了。