Чому ми відмовляємося від використання гарячого повітря на заводах з виробництва датчиків водню
Якщо ви коли-небудь працювали на такому заводі, то знаєте, як це влаштовано. Щоб стабілізувати роботу сенсорних шарів, необхідно контролювати температурний профіль. Протягом багатьох років більшість з нас користувалась системами опалення за допомогою гарячого повітря. Це, звісно, ефективно, але процес є повільним.
Останнім часом ми почали використовувати інфрачервоне опалення – переважно через те, що очікування, поки системи, які використовують повітря, нагріються чи охолонуть, суттєво уповільнює продуктивність.
Чекання
Уявіть собі, як працює печ для нагрівання за допомогою гарячого повітря. Фактично ви нагріваєте величезну кількість повітря. Доводиться чекати кілька хвилин, поки температура в камері досягне потрібного рівня, перш ніж субстрат почне реагувати на тепло.
Інфрачервоне опалення працює інакше – енергія передається безпосередньо до субстрату сенсора. Це дозволяє скоротити час нагрівання з кількох хвилин до кількох секунд. Коли ви обробляєте пластини, ця швидкість має велике значення – можна виконати більше роботи за одну зміну.
Контроль температури
Для цього ми зазвичай використовуємо лампи інфрачервоного випромінювання короткої довжини хвилі. Проблема з гарячим повітрям полягає у тому, що температура може бути нерівномірною, що ускладнює процес обробки.
За допомогою інфрачервоного опалення можна контролювати температуру саме в тих місцях, де це необхідно. Енергія надходить більш концентровано, тож процеси висушування та анілювання відбуваються значно швидше.
Недоліки
Інфрачервоне опалення не є чарівною паличкою. Через високу інтенсивність тепла потрібно бути обережним, щоб уникнути теплового шоку. Якщо нагрівати занадто швидко, можна пошкодити тонкі плівки. Це вимагає точного контролю.
Також необхідно налаштувати контролери PID так, щоб вони могли швидко реагувати на зміни температури. Вони реагують значно швидше, ніж нагрівальні котушки.
Крім того, не можна просто підключити цю систему до старої печі. Потрібно замінити відповідні компоненти – вентилятори та канали для подачі повітря – на лампи та відбивачі. Це вимагає певних змін у обладнанні.
Але для тих, хто хоче збільшити обсяг виробництва без необхідності оренди додаткових приміщень, це, як правило, є розумним рішенням. Економія часу на кожному циклі роботи робить цей крок доцільним.