Korrekte Wärmeeinspeisung in einer Klasse-100-Glovebox
Wenn man Dinge in einer Klasse-100-Glovebox erhitzt, geht es nicht darum, möglichst viel Energie zu verwenden. Der eigentliche Kampf findet gegen die winzigen Partikel und chemischen Gase statt, die man nicht sehen kann.
Standardmäßige Heizelemente neigen dazu, bei Erwärmung zu zerfallen oder VOCs abzugeben. Das ist in einem Reinraum ein Albtraum. Um das zu verhindern, verwenden wir Infrarotlampen aus hochreinem synthetischem Quarz.
Auf Sauberkeit achten
Wir verwenden Quarz mit hohem Siliziumgehalt. Warum? Weil er beim Erhitzen und Abkühlen nicht staubig wird oder zerfällt. Viele Heizgeräte verwenden billiges Glas oder Metallgehäuse – diese oxidieren und zerfallen mit der Zeit. Wenn eines dieser Stücke auf eine Halbleiterwafer landet oder die Vakuumpumpen stört, ist die ganze Charge ruiniert. Wir reinigen außerdem die Quarztuben chemisch, um Oberflächenionen zu beseitigen. Dadurch bleibt die Lampe unsichtbar für die Umgebung und wird nicht zu einer Quelle von Kontaminationen.
Wärme und Vakuum
Der Vorteil von Infrarotlampen ist, dass die Wärme direkt zum Ziel gelangt. Dadurch wird die Luft in der Glovebox nicht erwärmt, was dazu beiträgt, alles stabil zu halten. Zudem können diese Lampen schnell auf Temperatur gebracht werden. Je weniger Zeit man damit verbringt, auf die Erwärmung zu warten, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass etwas schiefgeht.
Aber Achtung: Man muss auf die Leistsdichte der Lampen achten. Hochleistungs-Lampen sind zwar schneller, doch sie belasten das Kühlsystem stark. Wenn der Wärmetauscher mit der benötigten Leistung nicht mithalten kann, steigt der innere Druck an. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem.
Einrichtung und Herausforderungen
Wir verwenden Standardanschlüsse – dadurch können die Lampen einfach eingesetzt werden. Man muss das Steuerpult nicht jedes Mal auseinandernehmen und alles neu verdrahten, sobald eine Lampe kaputtgeht. Zudem ist die Größe der Lampen so gewählt, dass sie in die engen Rahmen der Glovebox passen.
Allerdings gibt es ein Problem: Hochreiner Quarz ist bruchanfällig. Ein Fehler bei der Installation kann dazu führen, dass die Lampe zerbricht. In diesem Fall muss man den gesamten Raum reinigen, bevor man wieder mit der Produktion beginnen kann.
Wichtig: Verwenden Sie immer fleckenfreie Handschuhe. Jedes Mal.