Сокращение выбросов углерода при упаковке полупроводников с помощью инфракрасных технологий
Производство полупроводников — процесс, требующий огромного количества энергии. Если посмотреть на этапы обработки и сушки компонентов, можно увидеть, что там используются обычные конвекционные печи, которые просто нагревают весь металлический корпус. Большая часть энергии даже не достигает самого компонента — она просто нагревает помещение.
Вот здесь-то и приходит на помощь инфракрасное излучение. Вместо нагрева всей камеры инфракрасные лампы воздействуют напрямую на поверхность компонента. Это гораздо более эффективный способ.
Контроль температуры
При работе с хрупкими кремниевыми пластинами нельзя просто нагревать их сильно. Необходимо быстро довести температуру до нужного уровня, чтобы избежать тепловых стрессов, но при этом нужно быть точным.
Мы используем лампы с коротковолновым инфракрасным излучением для достижения высокой плотности тепла. Это происходит очень быстро — за секунды, а не минуты.
Но настоящая сила заключается в «умных» датчиках, расположенных в лампах. Они отслеживают температуру поверхности в реальном времени и сразу снижают мощность излучения, как только температура достигает нужного уровня. Таким образом не тратится лишняя энергия на уже достаточно горячий компонент.
Технические детали
С точки зрения оборудования, мы используем кварцевые оболочки и галогеновые нитьки. Это позволяет сохранять определенный спектр света.
«Умная» часть системы — это фидбек-цикл между излучателем инфракрасного света и пирометром. Это помогает избежать проблем, связанных с контролем температуры с помощью PID-контроллера. С такой системой не будет ошибок в измерениях температуры.
Что это дает для планеты
Стремление к экологичности не означает поиска одного «волшебного» решения, которое все исправит. Речь идет о расчетах — а именно о количестве энергии, потребляемой на производство одной пластины.
Старые печи potrzebują часов, чтобы нагреться. Инфракрасные лампы делают это за несколько минут.
Если смотреть на количество киловатт-часов на единицу продукции, разница огромна. Для любого завода, который хочет достичь углеродной нейтральности, замена старых печей на инфракрасные лампы — это самый быстрый способ снизить энергопотребление без снижения скорости производства.