Als een IR-lamp kapotgaat, loopt alles mis.
In de wereld van halfgeleiderfabrieken is het kapotgaan van een lamp geen klein probleem. Het is een nachtmerrie. Stel je voor: je bent middenin een productieproces en plotseling breekt de kwartsen behuizing van de lamp. Plotseling vallen er glasscherven en tungstinfilamenten op je wafers terecht. Hierdoor wordt niet alleen één wafel beschadigd, maar ook de hele partij. Hele uren werk en veel geld gaan dan verloren.
Waarom gaan deze lampen eigenlijk kapot?
Meestal komt het door thermische schokken of lokale hittepunten. We hebben veel tijd besteed aan het vinden van manieren om dit te voorkomen. We gebruiken synthetisch kwarts van hoge zuiverheid en passen de wanddikte van de lampen aan, zodat ze snel kunnen worden opgewarmd en afgekoeld zonder dat ze breken onder druk. Het echte geheim zit in het centreren van de tungstinfilamenten. Als deze zelfs maar iets verschuiven, ontstaat er een hitteplek die het glas kan beschadigen.
Het voorkomen van schade aan de wafers
Om er zeker van te zijn dat je wafers schoon blijven, zelfs wanneer er problemen optreden, gebruiken we een dubbele veiligheidslaag. We gebruiken beschermende hulsjes – meestal gemaakt van keramiek of kwarts van hoge zuiverheid – die dienen als schild. Als de binnenste lamp kapotgaat of barst, vangen deze hulsjes al het puin op. Hierdoor blijven de wafers veilig.
We besteden ook veel aandacht aan de verbindingen tussen de onderdelen. In omgevingen met veel trillingen kunnen losse verbindingen tot problemen leiden. Dit veroorzaakt hittepieken, waardoor de lamp kan breken. Daarom gebruiken we versterkte verbindingen om alles stevig en stabiel te houden.
De balans die je moet vinden
Als je een hoge intensiteit van IR-licht wilt, moet je meer vermogen gebruiken. Maar meer vermogen betekent ook meer druk van het halogeengas. Je krijgt dan wel een snellere opwarmtijd, maar de lamp wordt onder veel meer druk gezet. Hier komt de koelingsflow om de hoek kijken. Als het koelsysteem te zwak is, gaan de uiteinden van de lamp oververhit raken. Op dat moment maakt het niet uit hoe hoog de kwaliteit van de lamp is – de verbindingen zullen toch falen. Balans is dus belangrijk.