Waarom IR-verwarming beter is dan hete lucht wanneer je tegen de klok moet racen
Als je werkt in de halfgeleiderproductie, weet je dat tijd eigenlijk je grootste kostenpost is. Elke seconde dat een chip moet wachten tot deze de juiste temperatuur heeft bereikt, betekent geld dat verdwijnt uit het budget.
De meeste mensen beginnen met hete luchtcirculatie, maar hier zit een fundamenteel probleem: je probeert eigenlijk een hele ruimte op te warmen alleen maar om één klein voorwerp op te warmen. Je moet wachten tot de lucht zich begint te bewegen, tot de wanden van de kamer de warmte opnemen en tot de atmosfeer zich stabiliseert, voordat het materiaal zelf iets voelt. Het is een langzaam proces.
IR-verwarming vermeidt dit probleem volledig.
In plaats van te werken met lucht, gebruiken we elektromagnetische straling om energie rechtstreeks in het materiaal te sturen. Dit gebeurt bijna onmiddellijk. Er is geen sprake van wachttijden tot de ventilatoren gaan draaien of de lucht zich begint te bewegen. De gewenste temperatuur wordt in seconden bereikt. Voor een ingenieur is dit een enorme winst, want de productietijd neemt drastisch af.
En laten we het hebben over het probleem van ‘koude plekken’.
Luchtcirculatie is lastig te controleren. Het is moeilijk om de warmte gelijkmatig te verspreiden, vooral over een grote chip. Met IR kunnen we de warmte precies richten. We passen de positie van de lampen aan zodat de randen en het midden van de chip precies dezelfde temperatuur hebben. Minder oneffen warmtestraling betekent minder afval.
Bovendien heeft je schone ruimte meer ruimte voor andere doeleinden. Je kunt die enorme ventilatoren en dikke leidingen weghalen. Het is een veel efficiëntere oplossing.
Maar het is niet allemaal magie. Er zijn wel nadelen.
IR-straling is gericht. Lucht waait rondom voorwerpen, maar IR-straling heeft een duidelijke zichtlijn nodig. Als je component een vreemde vorm heeft of diepe holtes bevat, zul je te maken krijgen met ‘schaduwgebieden’ waar de warmte niet kan komen.
Je moet slim omgaan met de hoeken van de lampen. Soms heb je reflecterende behuizingen nodig om de energie naar die ‘blinde plekken’ te stuuren. Als je het gewoon zonder planning doet, loop je het risico op warmteplekken die het materiaal kunnen beschadigen – en dat wil natuurlijk niemand.