Waarom we overstappen op IR-gerelateerde technieken voor leedvrije halfgeleiders
De industrie streeft ernaar om ‘groene’ en leedvrije producten te maken. Dat klinkt goed op papier, maar het maakt de daadwerkelijke productie juist moeilijker.
Lang hebben we gebruikgemaakt van convectieovens. Het probleem? Je verhit eigenlijk gewoon een enorme hoeveelheid lucht. Dat is zonde van energie, en eerlijk gezegd is het ook risicovol. De bewegende lucht kan namelijk deeltjes veroorzaken die zich op de schijven bevinden.
Daarom gebruiken we nu infraroodstraling. In plaats van de lucht te verhitten, gebruiken we elektromagnetische straling om rechtstreeks de oppervlakte van de schijf te bereiken. Geen tussenliggende lagen meer, geen hete lucht. Alleen maar energie waar die nodig is.
Het juiste afstand houden
Bij het gebruik van infraroodstraling is de afstand tussen de lamp en het substraat cruciaal. Dit is het enige dat je kunt manipuleren om de temperatuur onder controle te houden.
Kortegolf-infraroodstraling is erg handig, omdat deze diep in de laag die gebruikt wordt voor het plakken of bedekken van de schijf dringt. Hierdoor gebeurt het harden van de schijf snel. Maar je moet voorzichtig zijn: als de lamp te dichtbij staat, kunnen er hete plekken ontstaan of zelfs de randen van de schijf beschadigen. Als de lamp te ver weg staat, neemt de hittedichtheid af, waardoor de productietijd toeneemt.
We besteden veel tijd aan het kalibreren van dit proces, afhankelijk van de vermogen van de lamp en de gewenste temperatuur van de schijf. We proberen altijd een optimale balans te vinden, zodat de hitte gelijkmatig over de hele schijf wordt verdeeld.
Minder afval, meer snelheid
IR-gerelateerde technieken zijn een ‘droge’ manier van productie. Je hoeft geen last te hebben van vette vloeistoffen of het grote elektrische verbruik dat gepaard gaat met het verwarmen van een grote ruimte.
Het beste aan deze technologie is de snelheid waarmee de lampen op temperatuur komen. Ze zijn al na enkele milliseconden klaar om te werken. Je hoeft niet urenlang te wachten tot de machine klaar is voordat je met de productie kunt beginnen.
Het nadeel: het beheersen van de hitte
Er is echter ook een nadeel. Lampen met hoge intensiteit genereren veel energie. Terwijl de schijf precies krijgt wat ze nodig hebben, worden de behuizingen van de lampen en het machineframe zwaar belast door de hitte.
Je kunt deze lampen niet zomaar in een gewone behuizing stoppen en hopen op het beste resultaat. Als het koelsysteem niet goed werkt, zal de hitte die van de schijf afkomstig is de lampen beschadigen.
Het gaat dus om het goed beheren van de hitte. Als je dit goed doet, blijven je apparaten lang functioneren. Als je dit negeert, moet je vaak dure lampen vervangen.