Wie man verhindert, dass die IR-Lampen explodieren
Seien wir ehrlich: Das Trocknen von MEMS-Sensorwafern nach einer chemischen Reinigung ist ein äußerst riskanter Prozess. Die Heizelemente befinden sich schließlich mitten in brennbaren, explosiven Lösungsmitteldämpfen.
Standard-IR-Lampen eignen sich dafür nicht. Wenn man solche Lampen in dieser Umgebung verwendet, riskiert man eigentlich einen Brand. Deshalb bauen wir unsere Lampen mit einer speziellen Art von Umhüllung – sie soll die Wärme im Inneren halten und die Gefahren draußen lassen.
Wie wir Funken verhindern
Bei der chemischen Reinigung entstehen sofort Probleme, sobald ein Funke oder eine heiße Oberfläche die „untere Explosionsgrenze“ des Lösungsmittels erreicht. Um das zu verhindern, platzieren wir die Heizelemente in einer hochreinen Quarzkapsel. Doch das reicht nicht aus. Wir fügen außerdem eine zweite Abdichtung dort hinzu, wo die Elektroden aufeinandertreffen. Dadurch wird verhindert, dass die giftigen Chemikalien in die internen Schaltungen eindringen können. Zudem verwenden wir spezielle Glas-Metall-Abdichtungen sowie Klebstoffe, die keine Gase abgeben. Selbst wenn die Kammer vollständig mit VOCs gesättigt ist, bleibt der elektrische Bogen dort, wo er hingehört.
Gleichgewicht zwischen Hitze und Stabilität
Beim Trocknen der Wafer benötigt man viel Wärme – und zwar schnell. Wir stellen sicher, dass die Lampen schnell genug aufheizen können, damit die Oberfläche schnell getrocknet werden kann, ohne dass die MEMS-Strukturen beschädigt werden.
Aber es gibt ein Problem: All diese Energie erzeugt viel Stress. Die Lampen dehnen und zusammenkommen ständig. Wenn das Kühlsystem nicht in der Lage ist, die Temperatur des Gehäuses unter Kontrolle zu halten, werden die Abdichtungen irgendwann versagen.
Mein Rat: Halten Sie einen strengen Wartungsplan ein. Überprüfen Sie regelmäßig, ob es Risse im Quarz gibt. Das ist eine kleine Maßnahme, die Ihnen große Probleme erspart.
Praktische Umsetzung in der Werkstatt
Wenn Sie die Lampen anschließen, denken Sie daran, dass die Anschlussstellen meist die schwächsten Stellen sind. Wir verwenden daher verstärkte Stecker, die fest sitzen. Warum? Weil Vibrationen die Verbindungen lockern können – und lose Verbindungen führen zu Mikrobögen. In einer explosionsgefährlichen Umgebung ist das katastrophal.
Der Austausch einer Lampe ist eigentlich ganz einfach – aber überprüfen Sie bitte immer wieder, ob die Abdichtungen richtig sitzen. Schon ein Spalt von ein paar Millimetern kann dazu führen, dass die Sicherheit des gesamten Trocknungssystems beeinträchtigt wird. Es dauert nur eine Sekunde, das zu überprüfen – doch das ist der wichtigste Schritt bei der Arbeit.