Het schoonmaken van de productiefaciliteiten: Waarom infraroodverwarming werkt
Laten we eerlijk zijn: halfgeleiderfabrieken verbruiken enorm veel energie. Als we echt serieus willen zijn als het gaat om het behalen van koolstofneutrale doelstellingen, kunnen we niet zomaar een paar lampen vervangen. We moeten ons richten op de grote problemen.
Al lang maken we gebruik van convectiekookovens. Het probleem? Ze zijn enorm inefficiënt. Je moet al het lucht dat zich rondom de chip bevindt, opwarmen, alleen maar om de chip zelf op temperatuur te brengen. Het is alsof je je hele huis opwarmt, alleen maar om een stuk pizza op te warmen.
Daarom hebben we ons gericht op kortegolfinfraroodverwarming. In plaats van de lucht op te warmen, wordt de warmte rechtstreeks gericht op het substraat.
Snelheid en vermogen
Het goede aan infraroodverwarming is dat er geen tussenpersoon nodig is. Omdat het om straling gaat, hoef je niet eeuwig te wachten tot de kamer op temperatuur is. Het gebeurt meteen: zodra je de schakelaar indrukt, is het al heet; zodra je hem uitschakelt, koelt het weer af.
Bij het kiezen van deze systemen letten we vooral op de vermogensdichtheid. We gebruiken lampen met hoge vermogens, zodat de chip snel op temperatuur komt. Hoe korter de cyclus, hoe minder elektriciteit er per chip wordt verbruikt. Het is gewoon simpeler.
De hardwarekant
We bouwen deze lampen met kwartsomhulsels en halogeenfilamenten. We gebruiken kwarts omdat dit materiaal de hitte kan verdragen zonder te buigen of te vervormen. Het halogeenfilament zorgt er bovendien voor dat het filament niet te vroeg uitbrandt. Hierdoor blijven de lampen langer functioneren, zodat je ze niet elke vijf minuten hoeft te vervangen.
En we maken geen fouten met de verbindingen. Of het nu R7’s of Sk15’s zijn, we zorgen ervoor dat de verbindingen goed passen. Een slechte verbinding is een nachtmerrie: dit zorgt voor weerstand, waardoor de verbindingen oververhit raken.
De nadelen
Ik zal jullie niet vertellen dat infraroodverwarming een magische oplossing is. Er zijn altijd nadelen. Hoewel je veel energie bespaart tijdens het opwarmen, zorgt de hoge vermogensdichtheid voor veel druk op de koelsystemen. Als je het vermogen verhoogt om de productieversnelling te bereiken, moeten de koelmiddelen sterk genoeg zijn om de overtollige warmte snel weg te halen.
Als de koeling niet goed werkt, begint de hele fabriek zich op te warmen. En wanneer de omgevingstemperatuur stijgt, gaan de precisie-instrumenten problemen gaan vertonen.
Gelukkig kunnen we deze lampen gebruiken als vervanging voor de oude resistieve verwarmers. Op deze manier kun je je koolstofvoetafdruk verminderen, zonder dat je je hele productielijn hoeft te veranderen.