Stop met het opwarmen van de lucht: een slimmere manier om je schone ruimte te beheren
Als we echt die doelstellingen op het gebied van koolstofneutraliteit in halfgeleiderfabrieken willen bereiken, moeten we stoppen met het gebruik van ouderwetse convectieovens. Denk er eens over na: die apparaten verwarmen de hele ruimte – de lucht, de muren, alles – alleen maar om de chip op de juiste temperatuur te brengen. Dat is een enorme verspilling van energie.
Hier komt IR-verwarming om de hoek kijken. In plaats van de hele ruimte op te warmen, gebruiken we infraroodstraling om energie rechtstreeks op de chip te richten. Dit is efficiënter en vermindert de energieverbruik.
Hoe het werkt
IR-lampen richten de hitte precies waar deze nodig is. Je hoeft geen enorme ventilatoren of zware verwarmingselementen meer te gebruiken. Bovendien kunnen we de golflengten aanpassen, zodat we precies kunnen bepalen hoe diep de hitte doordringt. Er wordt geen energie verspild aan het opwarmen van het apparaat zelf. De temperatuur stijgt ook snel op. Dat betekent minder tijd die verschilt wordt besteed aan wachten en meer tijd voor het verwerken van onderdelen.
De uitdagingen
Je kunt niet zomaar wat heatlamps in een schone ruimte stoppen en klaar zijn. De dreiging van deeltjescontaminatie is ernstig, dus we gebruiken kwartsomhulsels en speciale coatings om te voorkomen dat er iets vrijkomt wanneer de temperatuur stijgt.
Kijk ook goed naar je koelsysteem. Hoge-stroom IR-lampen genereren veel hitte. Als je koelsysteem niet sterk genoeg is, zal het apparaat oververhit raken. Dat heeft invloed op het proces en dat willen we natuurlijk voorkomen.
Wat dit betekent voor de productie
Uiteindelijk neemt het energieverbruik per chip drastisch af. Je apparatuur beslaat ook minder ruimte, omdat je geen enorme, geïsoleerde ovenschalen meer nodig hebt. Voor ingenieurs is dit een grote winst: ze kunnen de doelstellingen van een ‘groene fabriek’ behalen zonder de productie te vertragen. Ze krijgen kortere cyclustijden, lagere energiekosten per eenheid en minder druk op het elektriciteitsnetwerk.