Het verminderen van koolstofuitstoot in de fabriek: waarom vacuum-IR de oplossing is
Als we echt die doelen voor koolstofneutraliteit in de fabriek willen bereiken, moeten we ophouden met energieverspilling. De oude manier – resistentieverwarming – is net alsof je een hele woning probeert op te warmen alleen om één persoon warm te houden. Je verwarmt het hele chambrevolume, terwijl het grootste deel daarvan helemaal niet warm hoeft te zijn.
Daarom zijn we overgestapt op IR-verwarmers die geschikt zijn voor vacuümbesturing. In plaats van de lucht (of het gebrek daaraan) op te warmen, richten we de warmte rechtstreeks op de chip. Hierdoor wordt er geen energie verspild en nemen de lange opstarttijden drastisch af. Het is een schoner en efficiëntere manier om een “groene” fabriek te runnen.
De fysica (zonder leerboekteksten)
Het verschil met vacuüm is dat er geen lucht is waardoor warmte kan worden verspreid. Je moet dan geheel vertrouwen op straling.
We hebben deze IR-systemen zo aangepast dat ze kortegolfstraling uitzenden. Deze straling dringt recht door tot het substraat, zonder dat er energie wordt verspild aan het opwarmen van de wanden van de chambre. Hierdoor hoef je niet elke seconde te vechten tegen de koelende werking van de vacuümpomp. Je richt de energie precies waar ze nodig is, waardoor je kosten per chip drastisch dalen.
De apparatuur en de compromissen
We gebruiken hoogzuiver kwarts en gespecialiseerde filamenten om de warmte te genereren. Maar er zijn ook nadelen. Wanneer je hoge-krachtige lampen in een kleine ruimte plaatst, wordt de warmtestraling erg intens.
Je moet dus goed oppassen met de koelingssystemen. Als het waterkoelsysteem te klein is of het niet meer werkt, branden de lampen snel uit. Thermische spanningen bij de sluitingen kunnen ook problemen veroorzaken als je geen aandacht besteedt.
Integratie in je workflow
Het goede nieuws? Deze apparaten kunnen gemakkelijk worden geïnstalleerd. We gebruiken standaardconnectoren, zodat je geen weken hoeft te besteden aan het herinrichten van de fabriek.
Het verschil in snelheid is enorm. In plaats van uren te wachten op een opwarmercyclus, hoef je nu alleen maar minuten te wachten. Dit bespaart niet alleen energie, maar het maakt het ook mogelijk om meer chips per tijdseenheid te verwerken, zonder dat er meer ruimte nodig is.
Natuurlijk is het stroombeheersysteem wat complexer, omdat je goed moet letten op eventuele overschotten. Maar als je kijkt naar de hoeveelheid koolstof die wordt bespaard per chip, is het een logische keuze voor elke moderne fabriek.