Het schoonmaken van de halfgeleiderfabriek: waarom gecertificeerde IR-gerelateerde technieken belangrijk zijn
Laten we eerlijk zijn: halfgeleiderfabrieken zijn enorme energieverbruikers. Als we echt willen bereiken dat we koolstofneutraal zijn, moeten we stoppen met het negeren van de stappen die nodig zijn om materiaal te drogen of te verhitten. Al te lang hebben we gebruikgemaakt van traditionele convectiekookovens, die eigenlijk net zo functioneren als enorme ruimtethermometers. Hierdoor wordt veel energie verspild aan het opwarmen van de lucht rondom het product.
Het is inefficiënt en kostbaar.
Daarom maken we nu gebruik van gecertificeerde infraroodlampen. In plaats van de hele ruimte op te warmen, richten deze lampen zich rechtstreeks op het product.
De fysica is vrij simpel:
IR-lampen stralen elektromagnetische golven uit, waardoor de moleculen in het materiaal in beweging komen. Terwijl het even duurt voordat een hete luchtkoker de gewenste temperatuur bereikt, gebeurt dit bij IR-lampen in sekundes. We kunnen de vermogensdichtheid precies instellen, zodat het product de juiste temperatuur bereikt, zonder dat de rest van de apparatuur oververhit raakt.
Maar je kunt niet zomaar een willekeurige lamp gebruiken.
In een halfgeleiderfabriek kan één klein stofdeeltje of wat uitstoten al alles verpesten. We gebruiken hoogzuivere kwartskokers om de spectrale uitstraling stabiel en scherp te houden. Meestal gebruiken we kortegolf-IR-lampen. Hierdoor dringen de golven dieper in het materiaal door, waardoor de producten sneller verwerkt kunnen worden.
Eén ding om rekening mee te houden: de hitte is intens. Als het frame van de apparatuur niet bestand is tegen deze hitte, kunnen de lampen te snel kapotgaan. Je moet ervoor zorgen dat je koelsysteem up to date is.
Wat heeft dit nou voor effect op de doelstellingen van een ‘groene fabriek’?
Het verlaagt het aantal kilowatturen dat nodig is per product. Bovendien bespaar je ruimte. Je hebt geen enorme, omvangrijke ovens meer nodig, waardoor de hele productielijn efficiënter werkt.
De echte verbetering vindt plaats wanneer je deze lampen combineert met precisie-PID-regelaars. Hierdoor wordt voorkomen dat de temperatuur te hoog wordt, waardoor nog meer energie wordt verspild. Het is gewoon een slimme manier om te werken.