
防止事故发生:化学处理区域中的红外加热技术
如果在半导体制造厂工作,你一定知道其中的挑战。化学清洗步骤是必要的,但这些过程中会使用到许多易挥发的溶剂。如果将普通红外灯放入这类环境中,那就不只是单纯地加热晶圆而已——实际上,这无异于为火灾埋下隐患。
我们找到了更好的解决方案。我们没有采用那种让所有部件都暴露在外的设计,而是用专门的防爆外壳将整个装置包裹起来。
密封机制的原理
可以把这种密封结构想象成一个保护层。我们用高级石英或硼硅玻璃来包裹红外灯,再用密封垫将两端固定住,这样即使遇到强腐蚀性化学物质,密封垫也不会损坏。这样一来,加热元件与周围的空气之间就形成了一道屏障。因此,就算有化学蒸汽泄漏进腔体里,也没关系——因为那些蒸汽无法接触到高温的钨丝。
通过这种密封方式,我们可以完全阻止气体交换。这样做有两个好处:首先,可以防止腐蚀性蒸汽损坏灯具的内部结构,这也是导致灯具过早损坏的原因之一;其次,还可以确保电路端子产生的微小火花不会逸出,从而避免引发火灾。
应对热量与应力问题
不过,这里有个难题:热量会导致材料膨胀。如果密封结构过于严格,石英就会膨胀,玻璃也会破裂,那样就无法起到防护作用了。
因此,我们的设计允许石英在快速升温过程中自由膨胀和收缩,从而避免密封失效。不过,还是需要注意气流问题。虽然电子元件被妥善封装在壳体内,但外壳本身仍然会变得非常热。如果排风系统不够完善,就会导致整个设备过热。这其实是个简单的解决办法,但人们往往容易忽视它。
如何将这类灯具应用到生产线上
最棒的是,这类灯具可以直接替代原有的灯具,无需重新设计整个生产线。此外,我们还使用了加固型的连接器,因为机器在运行时会产生震动。当然,我们可不想让导线在易燃环境中松动。
通过隔离热源,我们就相当于移除了可能引发火灾的“火种”。这样,虽然仍需要较高的温度来完成工艺要求,但人们就可以安心地睡觉了,因为不必担心会发生火灾。