Как предотвратить утечку тепла в оборудовании для производства полупроводников
Проблема с высокомощными нагревательными лампами заключается в том, что они создают много тепла. При обработке пластин эта инфракрасная энергия не остается на месте – она распространяется во все стороны. Если не принять мер по контролю за этим теплом, его будет поглощать внутренняя поверхность оборудования. Вскоре корпус оборудования перегревается, что представляет опасность для операторов. Никто не хочет, чтобы оборудование было похоже на духовку снаружи.
Решение с использованием кварца
Здесь на помощь приходят защитные экраны из высокочистого кварца. Можно считать их своего рода «термическими барьерами». Кварц отлично справляется со своей функцией: он пропускает нужные длины волн инфракрасного излучения, но не позволяет теплу распространяться по всему оборудованию. Установив экран между лампой и стенками оборудования, мы фактически создаем барьер для тепла. Это позволяет направить лишнюю энергию обратно к объекту обработки. В результате тепло попадает туда, где ему и следует быть, а поверхность оборудования остается прохладной на ощупь. Это простой способ превращения хаотичного источника тепла в точно работающее устройство.
Недостатки
Кварц действительно устойчив к сильным перепадам температур, но он не является безупречным материалом. Настоящим врагом является грязь. Если на поверхности кварца скапливаются химикаты или масла, возникают «точки накопления тепла». Вместо того чтобы пропускать энергию, стекло начинает её поглощать. Это приводит к локальному напряжению, а в конечном итоге к разрушению элементов оборудования. Чтобы тепловой поток оставался стабильным, необходимо постоянно поддерживать чистоту поверхности кварца. Все очень просто.
Как это работает
Самое прекрасное в этом решении то, что оно меняет принцип работы оборудования. Когда тепло не может уйти наружу, внутренняя система охлаждения не должна работать так интенсивно. Не нужно тратить большие средства на мощные вентиляторы или охлаждающие устройства, чтобы предотвратить перегрев корпуса оборудования. Это простое механическое решение проблемы с тепловым разогревом. Нужно лишь подключить лампы и установить защитные экраны – и процесс обработки будет происходить в условиях полной изоляции от внешней среды.