Wie man mit Hitze in einem Klasse-100-Reinraum umgeht, ohne Chaos zu verursachen
Wenn man intelligente Sensoren verpackt, muss man vorsichtig vorgehen. Man benötigt zwar viel Wärme – doch es darf auf keinen Fall zu Staubpartikeln kommen, die auf den zu bearbeitenden Oberflächen landen könnten. In einem Klasse-100-Reinraum sind herkömmliche Heizelemente im Grunde genommen Zeitbomben: Sie zerfallen nach einer Weile und geben Gase ab. Dadurch werden die zu bearbeitenden Bauteile beschädigt.
Wir haben dieses Problem gelöst, indem wir auf hochreine synthetische Quarzlampen umgestiegen sind.
Warum Quarz so wichtig ist
Wir verwenden verschmolzenes Silizium mit einer Reinheit von über 99,9 %. Warum? Weil herkömmliches Glas Metallstücke enthält. Wenn die Temperatur schnell erhöht oder gesenkt wird, entsteht durch diese Metallstücke Spannung – dadurch bricht das Glas. Unser Quarz hingegen ist frei von Oberflächenverunreinigungen – daher fallen keine Teilchen ab, wenn die Lampen erhitzt werden.
Der eigentliche Vorteil liegt in der Kurzwellen-Infrarotstrahlung. Anstatt die ganze Umgebungsluft zu erhitzen – was dazu führt, dass Staub vom Boden aufgewirbelt wird – gelangt die Energie direkt in das Material. Das ist effizient und sauber.
Die schwierigen Aspekte
Um eine vollständig staubfreie Umgebung zu gewährleisten, haben wir alle organischen Bindemittel sowie billige Klebstoffe weggelassen. Wir verwenden Dichtungen, die Temperaturen bis zu 1.000 °C aushalten können.
Aber hier kommt das Problem: Hochreiner Quarz ist etwas spröder als Borosilikatglas. Wenn die Befestigungsarmaturen zu straff sind oder die Maschine vibriert, können die Lampen zerbrechen. Geben Sie den Lampen also genug Platz zum Atmen. Der Halter muss außerdem die thermische Ausdehnung berücksichtigen – sonst wird es Probleme geben.
Integration in den Arbeitsablauf
Diese Lampen eignen sich perfekt für die Trocknungs- und Aushärtungsprozesse bei der Herstellung von Sensoren. Wenn man die Leistung und die Brennweite richtig einstellt, entsteht eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf der gesamten Oberfläche. Keine Verformungen, keine Probleme mit dünnen Schichten.
Ein Hinweis zur Verkabelung: Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung stabil ist. Bei Spannungsspitzen entstehen „heiße Punkte“ auf dem Filament – das beschleunigt den Verschleiß der Lampe und erhöht das Risiko eines Bruchs.
Und bitte: Halten Sie die Kühllüfter gefiltert. Es gibt nichts Schlimmeres, als einen Staubfilm auf einer reinen Quarzoberfläche zu hinterlassen.