Het verminderen van de kooldioxide-uitstoot bij het drogen van MEMS-chips
We hebben de oude, inefficiënte convectieovens vervangen door infraroodverwarmingslampen bij het drogen van onze MEMS-sensorchips. Het doel is eenvoudig: het vocht van de chip zo snel mogelijk verwijderen en tegelijkertijd minder energie verbruiken.
Als je ooit in een fabriek hebt gewerkt, weet je hoeveel energie er nodig is om een groot volume lucht op te warmen, alleen maar om een klein stukje silicium te drogen. Dat is zonde. Het doel van een ‘groene fabriek’ is dus om deze verspilling tegen te gaan.
Hoe infraroodverwarmingslampen werken
Stel je voor dat je een hele kamer opwarmt met traditionele verwarming. Infraroodlampen richten zich echter alleen op de chip zelf. We gebruiken kortegolflengte-infraroodlampen, omdat deze het vochtlaagje direct kunnen doorboren. Hierdoor vindt er bijna onmiddellijk verdamping plaats. Hierdoor kan de tijd die nodig is om de chip te drogen worden verkort van minuten tot seconden. Bovendien gebruikt de lamp alleen energie wanneer deze daadwerkelijk brandt. Zo hoef je geen energie meer te betalen voor apparaten die de hele dag stil staan.
De uitdagingen
Het is niet zo simpel als je zou denken. Om de benodigde hitteintensiteit te bereiken, moeten we hoogwaardige kwartslampen gebruiken. Deze lampen moeten stevig zijn, want ze moeten constante schommelingen in temperatuur doorstaan zonder te breken. We gebruiken ook speciale coatings, zodat de hitte alleen op de chip terechtkomt en niet op het frame van het apparaat. Je wilt immers niet dat je apparatuur smelt terwijl je probeert de chip te drogen.
Verder is er nog het probleem van de ‘hot spots’. Als de lampen niet perfect geplaatst zijn, zal de chip ongelijkmatig drogen. We hebben dit opgelost door de vorm van de reflectoren aan te passen, zodat de hitte gelijkmatig over het oppervlak van de chip wordt verdeeld.
Waarom dit belangrijk is voor het milieu
Uiteindelijk gaat het hier om de broeikasgassen. Door het energieverbruik per chip drastisch te verminderen, kunnen we onze uitstoot echt verminderen. We hebben geen enorme ventilatiesystemen meer nodig om al die hete lucht weg te blazen. Minder energie, minder CO2. Het is een simpele en effectieve manier om het droogproces bij MEMS-chips schoner te maken.