Waarom we goudbeschermde behuizingen gebruiken voor het verwarmen van siliciumwafers
Bij het verwarmen van siliciumwafers doet elke watt ertoe.
De meeste mensen kiezen voor standaard gepolijste roestvrijstalen behuizingen, maar hier is een probleem: deze nemen te veel energie op en verspreiden die vervolgens. Dat is zonde. Wij gebruiken in plaats daarvan goudbeschermde reflectoren, zodat de infraroodstraling precies daar terechtkomt waar het nodig is: op het oppervlak van de wafer.
De eigenschappen van goud als reflector
We gebruiken geen goud omdat het er mooi uitziet. Het gaat om de fysica. Goud heeft een veel lagere emissiviteit dan aluminium of staal. Met andere woorden: goud weerkaatst een groot deel van het infraroodlicht.
Stel je voor: je lamp geeft straling af in alle richtingen. Zonder een goede reflector belandt de helft van die energie in de muren en wordt het nutteloze warmteverspilling. Goud verandert dit. Het leidt de energie naar het gewenste gebied, waardoor er een hogere hitteconcentratie ontstaat.
Het maken van de behuizing
We beginnen met roestvrij staal. Dit materiaal is stevig, kan de structurele belasting aan en buigt niet uit wanneer het heet wordt. Vervolgens wordt er een laag goud aangebracht op een precieze paraboolvormige of elliptische curve. Deze geometrie is cruciaal: ze zorgt ervoor dat het focumpunt precies in het midden van de wafer terechtkomt.
Je moet echter zeer nauwkeurig zijn met de toleranties. Als de lamp zelfs maar iets uit het midden is gericht, ontstaan er hete plekken. En hete plekken betekenen oneffen verwarming, wat meestal betekent dat je een hele lading wafers hebt verpest.
De nadelen
Als je de reflectiviteit verhoogt, neemt ook de hitteflow toe. Dat is goed voor de snelheid waarmee de wafers worden verwarmd – ze worden snel heet. Maar dit legt meer druk op het koelsysteem. Als je een gepolijste stalen behuizing vervangt door een goudbeschermde behuizing, moet je waarschijnlijk de ventilatoren of waterkoelingssystemen versterken. Anders wordt de omringende ruimte veel te heet.
We hebben deze behuizingen ontworpen als directe vervangingen voor bestaande halfgeleiderapparatuur. Controleer eerst of je stroomvoorziening voldoende capaciteit heeft om deze toename in efficiëntie aan te kunnen zonder dat de overstromingsbeveiliging inschakelt.