Stop de glasscherven: voorkom dat je waferverwarmers kapotgaan
In een omgeving met hoge belastingen is het kapotgaan van een infraroodlamp geen klein probleem. Het is eerder een nachtmerrie. Wanneer een kwartsbuis kapotgaat, stopt deze niet alleen met werken; er komen ook glasscherven en andere deeltjes vrij die op de wafern terechtkomen. Eén klein defect kan ervoor zorgen dat al je wafern verloren gaan. Daarom ontwerpen we onze verwarmers zo dat ze dit soort problemen voorkomen.
Waarom buizen eigenlijk kapotgaan
Meestal komt het door ongelijke hitteverdeling of een plotselinge stijging van de spanning. Als de hitte niet gelijkmatig wordt verdeeld, ontstaan er ‘ hete plekken’, waardoor het glas steeds zwakker wordt tot het uiteindelijk breekt.
Om dit te voorkomen, gebruiken we synthetisch kwarts van hoge kwaliteit dat bestand is tegen thermische schokken. We letten ook goed op de positie van het gloeidraadje. Als het gloeidraadje perfect centraal is geplaatst, zal de hitte gelijkmatig worden verspreid. Geen hete plekken, geen structuurproblemen.
Maar er is één probleem: als je de lampen 24/7 op maximale vermogensstand draait, zal het glas beschadigd raken. Om te voorkomen dat de lampen te vroeg kapotgaan, moet je ervoor zorgen dat de stroomvoorziening perfect is aangepast aan de specificaties van de lampen. Te hoge spanning is de snelste manier om een lamp kapot te maken.
Een extra veiligheidsmaatregel
Omdat we niet alle mogelijke fouten kunnen voorspellen, nemen we extra veiligheidsmaatregelen. We kunnen bijvoorbeeld een speciaal beschermend laagje gebruiken of een kwartsmantel. Denk hierbij aan een soort schild: als het binnenste heettelement kapotgaat, vangt de mantel alle scherven op. De scherven blijven dan in de buis zitten, in plaats van op de siliciumwafern te terechtkomen.
We negeren ook de randen van de buizen niet. We gebruiken versterkte eindkapjes en connectoren die goed passen. Als er ergens een lek is, komt er lucht naar binnen, waardoor het gloeidraadje al na een paar uur kapotgaat.
Het compromis
Er is echter wel een nadeel: het gebruik van deze mantels of beschermende laagjes belemmert de IR-straling. Er zal waarschijnlijk een daling van 5-10% in de hittedichtheid optreden. Mogelijk moet je de tijd die nodig is voor het opwarmen van de lampen aanpassen, of de stroomsterkte iets verhogen om het proces op de juiste manier te laten verlopen.
Het is een kleine prijs die je moet betalen. Het is toch veel beter dan dat al je wafern verloren gaan omdat één lamp is geëxplodeerd.