Hören Sie auf, darauf zu warten, dass die Transportwagen richtig warm werden – IR-Heizung gegen Warmluftheizung
Wenn man Wafer zwischen den verschiedenen Verarbeitungsstufen bewegt, ist die thermische Stabilität entscheidend. Doch wenn man weiterhin Warmluft verwendet, um die Transportwagen warm zu halten, verschwendet man vermutlich viel Zeit.
In letzter Zeit wechseln immer mehr Betriebe auf Infrarot-Heizung. Der Grund ist einfach: Luft ist einfach zu langsam.
Das Warten
Man sollte sich darüber im Klaren sein, wie Warmluft eigentlich funktioniert: Zuerst muss die Luft erhitzt werden, anschließend erwärmt die Luft den Transportwagen – und schließlich erwärmt der Transportwagen wiederum die Ladung. Es handelt sich dabei um eine langsame Kette von Reaktionen. Es gibt immer diese nervige Verzögerung.
Bei Infrarot-Heizung ist das anders. Es ist, als würde die Sonnenstrahlung Ihre Haut auf einem Sommertag erwärmen. Es braucht keinen Vermittler – die Energie trifft direkt auf das Ziel.
Es ist schnell – wirklich schnell. Wir sprechen hier von Sekunden statt Minuten. Wenn man in einer Fabrik mit hohem Produktionsvolumen arbeitet, spart man bereits fünf Minuten pro Zyklus. Plötzlich hat man jede Woche ein paar zusätzliche Stunden an Produktivität – nur durch die Änderung der Heizmethode.
Die Ruhe in der Luft
Ein weiteres Problem sind die Reinräume. Kraftluftsysteme bestehen im Grunde aus riesigen Ventilatoren, die Partikel durch die Luft bewegen. Selbst mit den besten HEPA-Filtern entstehen dadurch Turbulenzen. In einem Reinraum der Klasse 10 oder 100 ist das etwas, was man unbedingt vermeiden möchte.
Infrarot-Heizungen hingegen funktionieren ohne Ventilatoren und Leitungen. Der laminare Luftstrom bleibt genau dort, wo er sein soll – man muss sich keine Sorgen um Staub machen.
Die Herausforderungen (und wie man sie löst)
Infrarot-Heizung ist zwar nicht zauberhaft – aber sie ist doch effektiv. Allerdings ist ihre Wirkung dirigierbar. Wenn die Ladung komplexe Formen hat, kann man einfach keinen Heizer darauf platzieren und dann fertig sein. Dadurch entstehen heiße Stellen auf der Oberfläche und kalte Stellen in den Zwischenräumen – was zu uneinheitlicher Erwärmung führen kann.
Der Trick liegt in der richtigen Anordnung der Heizelemente sowie der Verwendung von Reflektoren. Meine Empfehlung: Verwenden Sie Kurzwellen-Infrarot-Heizungen, wenn Sie sofort eine hohe Temperatur erreichen möchten. Nutzen Sie Mittelwellen-Infrarot-Heizungen, wenn Ihre Materialien die Wärme besser aufnehmen. Fügen Sie außerdem einen schnellen Thermoelement sowie einen PID-Regler hinzu – so können Sie die Toleranzen auf etwa ±1°C halten.