Warum wir bei der Herstellung von Wasserstoffsensoren auf Infrarotheizer umsteigen
Wer schon einmal mit der Herstellung von Wasserstoffsensoren zu tun hatte, kennt die Herausforderungen. Man muss dabei sowohl die Integrität der Membran als auch die Haftung des Katalysators berücksichtigen – und alles hängt davon ab, die Temperatur genau richtig einzustellen.
Viele Unternehmen verwenden immer noch Heißluftzirkulationen. Ehrlich gesagt: Das ist ein Engpass.
Das Problem mit der Wartezeit auf erwärmte Luft
Das Problem bei Heißluft ist folgendes: Man heizt zunächst die Luft auf – in der Hoffnung, dass diese dann das Substrat erwärmt. Doch das geht sehr langsam. Es ist, als würde man darauf warten, bis ein riesiger Topf voll Wasser kocht, bevor man endlich kochen kann.
Man muss mit dieser großen thermischen Trägheit umgehen. Jedes Mal, wenn man die Temperatur anpassen muss, muss man einfach warten – bis sich der Raum wieder stabilisiert hat. In einem Umfeld wie der Halbleiterfertigung bedeutet diese „Warm-up-Zeit“ im Grunde genommen nur Geldverschwendung.
Infrarotheizer – eine bessere Lösung
Infrarotheizer arbeiten anders: Sie strahlen elektromagnetische Wellen direkt auf das Material ab. So kann man die gewünschte Temperatur in Sekunden erreichen – nicht in Minuten. Das ist eine enorme Verbesserung für die Gesamtzeit der Fertigung.
Präzise Kontrolle während der Fertigung
Wir richten diese Infrarotsysteme so ein, dass sie eine hohe Temperatur auf die Sensorwafer übertragen können. Das Beste daran: Es wird eine zonale Steuerung möglich. Anstatt den ganzen Raum zu erhitzen, kann man die Wärme gezielt auf einen bestimmten Punkt lenken – ohne dabei die nebenstehenden Komponenten zu beschädigen.
Aber es ist nicht alles perfekt. Man muss auf „heiße Stellen“ achten. Wenn die Lampe leicht schief steht oder der Abstand zum Substrat nicht genau richtig ist, kann die Membran des Sensors zerstört werden. Man braucht daher einen präzisen Aufhängmechanismus, damit alles perfekt positioniert bleibt. Hier gibt es keine Kompromisse.
Mehr Platz für die Produktion
Der Umstieg auf Infrarotheizer bringt nicht nur Vorteile in Bezug auf die Zeit, sondern auch bezüglich des benötigten Platzes. Heißluftöfen sind sehr voluminös. Infrarotlampen hingegen sind viel kleiner. Dadurch kann man die Produktionslinie verkleinern und mehr Platz gewinnen.
Alles läuft schneller ab. Man kann die Temperatur schnell anpassen, besser über den Wärmebedarf herrschen – und muss nicht mehr die Hälfte der Arbeitszeit mit der Bekämpfung von thermischen Verzögerungen verbringen. Für alle, die in großem Maßstab produzieren, ist das einfach die logische Lösung.