Ajustando adecuadamente la temperatura en los sistemas de infrarrojos al vacío
Si está construyendo una fábrica inteligente, lo último que desea es contar con una fuente de calor que funcione como una “caja negra”. No puede simplemente encender un interruptor y esperar lo mejor. Necesita un sistema que pueda comunicarse con su PLC y reaccionar en cuestión de milisegundos.
Por eso optamos por calentadores de infrarrojos compatibles con el vacío. Dado que transfieren energía mediante radiación, no hay necesidad de preocuparse por que el aire u otros gases afecten la cámara de vacío. De esta manera, todo se mantiene limpio y simple.
Cómo se transfiere realmente el calor
Lo cierto es que, en el vacío, no se puede transferir calor a través del aire. Simplemente no es posible.
Para solucionar esto, utilizamos emisores de infrarrojos de onda corta. Pueden considerarse como lámparas que iluminan directamente el objetivo deseado. Si está configurando un sistema para la deposición de capas finas o el procesamiento de obleas, debe prestar atención a la densidad de potencia.
Los tubos de alta potencia permiten alcanzar rápidamente la temperatura deseada. Pero tenga cuidado: debe asegurarse de que los sellos de vacío y las conexiones puedan soportar la expansión térmica; de lo contrario, comenzarán a haber fugas.
Haciendo que el sistema sea “inteligente”
Una fábrica moderna funciona gracias a los datos. Construimos estos sistemas de infrarrojos para que funcionen bien junto con controladores PID y sensores en tiempo real.
En lugar de adivinar cuál es la temperatura de la superficie, basta con conectar algunos pirómetros. Esto crea un sistema de retroalimentación en bucle cerrado, lo que elimina los retrasos que suelen ocurrir con los calentadores resistentes tradicionales.
Además, se obtiene un registro digital de cada ciclo de calentamiento. Si se trata de la producción de semiconductores u OLED, esta es la única forma de asegurarse de que el lote número 1 sea idéntico al lote número 100.
La realidad complicada de los componentes físicos
Ahora, hablemos de los compromisos que implica este tipo de sistemas.
Las lámparas de infrarrojos de alta intensidad generan una gran cantidad de calor. Eso es bueno para la velocidad de producción, pero es algo difícil de manejar para los sistemas de enfriamiento. Si su sistema de refrigeración no es lo suficientemente robusto para soportar esa carga, las lámparas se quemarán mucho antes de lo esperado.
Es necesario encontrar un equilibrio entre la velocidad de calentamiento y la durabilidad de los componentes.
Un consejo: utilice reflectores recubiertos de oro. Estos reflejan más energía hacia el sustrato y evitan que las paredes de la cámara se dañen.