
为何我们在生产线中用红外灯替代热风炉
如果你有过半导体加工的经验,那么你肯定知道使用热风炉的烦人之处。你需要先启动热风炉,然后等待一段时间,才能让工件达到所需的温度。看起来好像要为加热一个工件而花费大量时间来加热整个房间。
正因如此,越来越多的人开始选择经过认证的红外固化灯。这是因为红外线的能量传递方式与热风完全不同。热风是通过对流来传递热量的——必须先加热空气,再加热烤箱壁,最后才是工件本身。这个过程相当缓慢。
而红外线则是以辐射形式传递能量的。它不会干扰空气中的热量流动,而是直接作用于目标物体上。
“等待时间”带来的困扰
强制对流式烤箱具有很大的热惯性,也就是说,它们需要很长时间才能达到工作状态。在升温过程中,你可能需要浪费数分钟甚至数小时来等待烤箱内部温度稳定下来。在高速生产的工厂里,这无疑是一种巨大的浪费。
而红外灯则不需要经过这些中间步骤。我们可以直接针对基材或固化剂的特定吸收带进行加热。这样一来,原本需要数小时才能完成的工序,现在只需要几秒钟或几分钟就能完成。这对工作效率来说是个巨大的提升。
将热量精确地传递到需要的地方
我们选择的红外灯具有很高的热密度。而热风炉的问题在于,它只能先加热表面,然后再通过缓慢的传导方式将热量传递到内部。这就好比试图通过把冷冻的牛排放在温暖的房间里来解冻它一样无效。
短波或中波红外线则可以穿透材料,从而让固化作用在整个材料层中发生,而不仅仅是在表面。这样就能获得均匀的固化效果,而无需为了完成工作而过度加热整个设备。
缺点:功率过大带来的问题
不过,红外线并非万能的。虽然它的加热速度很快,但功率也很大。由于能量传递非常直接,如果PID控制器设置不当,就很容易使温度过高。因此,你不能像使用热风炉那样简单地“设置好参数后就不管了”。你必须精确控制距离,并使用反应迅速的传感器。否则,就有可能烧坏晶圆。
此外,你还必须确保冷却系统能够应对这种快速的温度变化。如果不具备这样的能力,那么相邻的设备也会受到影响。虽然需要更多的技巧,但所节省的时间足以弥补这些麻烦。