Het verminderen van de broeikgasuitstoot in de productiefaciliteiten: waarom infraroodverwarming de oplossing is
Laten we eerlijk zijn over de productie van halfgeleiders: het gaat om een balans vinden tussen verschillende factoren. Je hebt extreme hitte nodig, maar ook een grote precisie. Tegelijkertijd mag er geen enkele stofdeeltje zijn dat de kwaliteit van de producten kan beïnvloeden.
Lang werd er gebruik gemaakt van convectiekookovens. Maar hier zit het probleem: deze apparaten verbruiken veel energie. Ze gebruiken de helft van hun tijd om de lucht in de hele ruimte op temperatuur te brengen, alleen maar zodat de chip op de juiste temperatuur komt. Het is alsof je je hele huis moet opwarmen alleen maar om één stuk pizza op te warmen.
Daarom zijn we overgestapt op kortegolflengte-infraroodsystemen. In plaats van de lucht op te warmen, wordt de energie rechtstreeks naar het product gestuurd. Het is een simpele verandering, maar hierdoor kan er veel meer energie worden bespaard.
Snelheid en efficiëntie
Infraroodlampen gebruiken elektromagnetische straling om hitte over te dragen. Omdat de hitte rechtstreeks wordt overgedragen, hoeft men niet te wachten tot de ruimte op temperatuur is. De gewenste temperatuur kan in seconden worden bereikt.
Het is dus erg snel. En dat heeft grote gevolgen voor je energierekening. Je gebruikt minder kilowattuur per chip. Bovendien hoef je geen enorme, geïsoleerde kamers te gebruiken om de hitte vast te houden. Hierdoor neemt de apparatuur veel minder ruimte in beslag.
Het behouden van een schone omgeving
In een productiefaciliteit is contaminatie een groot probleem. Om te voorkomen dat er stoffen vrijkomen tijdens het verhitten, gebruiken we kwartsglas met hoge zuiverheid voor de lampen. We gebruiken ook reflectoren om de stralen gebundeld te houden. Als de hitte in de ruimte terechtkomt, moet het HVAC-systeem extra hard werken om dit tegen te gaan.
Maar let wel op: je moet goed opletten hoeveel vermogen je gebruikt. Hoge-intensiteitse infraroodarray’s genereren veel hitte op een klein gebied. Als je ventilatiesysteem hier niet tegen bestand is, zal je de hele dag te maken hebben met pieken in de omgevingswarmte. Dat is een probleem dat je liever wilt vermijden.
Het grotere plaatje
Als je overstapt op infraroodverwarming, hoef je minder te vertrouwen op verwarming die is gebaseerd op fossiele brandstoffen. De installatie is ook schoner: minder complexe leidingen en eenvoudiger elektriciteitsnetwerk.
De grootste voordelen zie je tijdens de droogings- en curingfasen. De cyclustijd wordt verkort, er wordt geen energie verspild aan de lucht, en je kunt de milieunormen halen zonder dat je productie vertraagt. Het werkt gewoon.