なぜ半導体用グローブボックスで強制送風方式をやめて赤外線加熱に切り替えているのか
もし、高度な処理を行う際にグローブボックスが十分に温まるのを待つという経験があれば、そのイライラ感はよくわかるでしょう。
従来の強制送風方式では、チャンバー内のアルゴンや窒素の分子一つひとつを加熱する必要があります。これは非常に時間がかかり、非効率的です。正直、時間の無駄です。
だからこそ、赤外線加熱への移行が進んでいるのです。
赤外線加熱の利点は、ガスの存在を気にしなくて済むことです。空気を加熱するためのエネルギーを無駄にしません。代わりに、エネルギーを直接対象物に送り込みます。寒い日に太陽光が肌に当たるのと同じです。空気は冷たくても、熱を感じることができます。
これにより、数時間かかっていた作業時間が数分に短縮されます。
赤外線加熱装置を設計する際には、出力密度に重点を置きます。短波長の赤外線を使用すると、ほぼ即座に効果が現れます。スイッチを入れれば、すぐに最適な温度になります。
また、重たい送風機や配管なども不要になります。装置のサイズも小さくなり、作業スペースも広々としてきます。
しかし、すべてが完璧というわけではありません。注意すべき点もあります。
赤外線は直線的に進むため、部品の形状が変則的だと「ホットスポット」が発生します。熱風で均一に温めることはできないので、どこに装置を配置するか、または反射板を使って熱を分散させる必要があります。
また、適切な遮蔽なしに出力を高くしすぎないように注意しましょう。そうしないと、グローブボックスのシールが壊れて真空漏れが起こります。誰にとっても楽しい状況ではありません。
結局のところ、重要なのは「時間コスト」です。誰も、チャンバーが温まるのを待っている時間は嫌います。大量生産の場合、この熱遅延を40％削減することは大きな意味があります。それは、目標を達成できるか、それとも時間だけが過ぎていくかの違いです。
私たちは、狭いグローブボックス内でも問題なく装置を設置できるように工夫しています。そうすることで、安定した出力を維持し、作業をスムーズに進めることができます。