ガラス製のトンネル型窯における冷たい部分の解消法
ほとんどの赤外線ランプは、長さが数百ミリメートル程度しかありません。これなら小規模な作業には十分ですが、長さのあるガラス製トンネル型窯を使う場合、この短い距離では問題が生じます。ランプ同士の間に冷たい部分ができてしまい、品質に悪影響を与えます。
私たちは、2メートル以上に及ぶ連続した赤外線装置を作ることで、この問題を解決しました。
長さに関する課題
単にフィラメントを伸ばすだけでは不十分です。そうすると、電圧降下のために端の方が中央よりも低温になってしまいます。これは基本的な物理的な問題ですが、それによって熱ショックという大きな問題が生じます。
私たちは、ウェーハ全体に均等に熱が行き渡るように、出力や電圧を調整しています。そうすれば、歪みや予期せぬ問題も起こりません。常に安定した均一な光が得られます。
長い管を安定させる方法
長い管は自然と垂れ下がってしまいます。それを防ぐために、強化された石英や特殊な合金を使用しています。これにより、ランプがしっかりと固定され、安定します。また、ランプを密接に並べることで、複数の熱源がある代わりに、一貫した熱源が得られます。まるで暖かい布のようです。
実際のトレードオフ
これらの装置を接続するのは簡単ではありません。これらの装置は多くの電流を消費するため、頑丈なコネクタを使用します。窯が動いている間に端子が過熱するのは避けたいです。
しかし正直に言うと、トレードオフは存在します。2メートルもある大きな装置を使えば、冗長性が失われます。フィラメントの一部が壊れても、装置全体が使えなくなってしまいます。一方、10個の小さなランプを使えば、熱の90％は維持されます。ただし、制御システムは、増えた熱量を管理するのに少し負担を強いられます。
つまり、「安全な小さなランプをいくつか使う」か、「完璧で均一な熱を得る」かの選択になります。高品質なガラス製品を作る場合は、均一な熱の方が望ましいでしょう。