Waarom stoppen met het gebruik van hete lucht? IR tegenover gedwongen luchtverversing in de fabriek
Als je ervaring hebt met semiconductiefabricage, weet je hoe het gaat. Het is een constante, stressvolle strijd tegen de klok, en er moet voortdurend worden gewerkt aan het behouden van een schone omgeving.
De meeste ouderwetse productielijnen maken nog steeds gebruik van gedwongen luchtverversing om de temperatuur op peil te houden. Je kent het systeem vast: enorme blazers die hete lucht door de schone ruimte blazen, zodat het product op de juiste temperatuur komt. Dit is echter inefficiënt. Bovendien duurt het lang voordat de lucht zich heeft gestabiliseerd, waardoor je minutenlang moet wachten voordat je met het proces kunt beginnen.
Daar komt infraroodlicht om de hoek kijken.
Infraroodlicht heeft geen ‘middelaar’ nodig. Het hoeft de lucht niet op te warmen om het product op temperatuur te brengen. In plaats daarvan stuurt het elektromagnetische straling rechtstreeks naar het product. Het gebeurt dus bijna meteen.
Je verspilt geen energie meer aan het opwarmen van de hele ruimte; je richt de straling alleen maar op het product. Hierdoor kan het opwarmproces dat eerst minuten duurde, nu in seconden worden afgerond. Als je in een grote fabriek werkt, betekent dit dat je per cyclus 30 seconden bespaart. Dat leidt tot een grote verbetering in het aantal wafers dat je per dag kunt verwerken.
Bovendien is het een groot voordeel voor de schone omgeving. Gedwongen luchtverversing zorgt juist voor vervuiling: blazers veroorzaken stofwolken en filters worden geblokkeerd. Je besteedt dan de helft van je tijd aan het beheersen van het HVAC-systeem, zodat de omgeving stabiel blijft.
Infraroodlicht is anders. Er zijn geen bewegende delen, geen wind of turbulentie. Omdat deze apparaten zo compact zijn, kun je ze precies plaatsen waar je ze nodig hebt, zonder dat dit de luchtvloeiing in de ruimte beïnvloedt.
Het is natuurlijk niet magisch: er zijn ook nadelen. Infraroodlicht werkt zeer snel, maar het is gericht. Je kunt het product niet zomaar bedekken met infraroodstraling, zoals je dat met hete lucht kunt doen. Als het product vreemde vormen heeft of diepe holtes, kunnen er koude plekken ontstaan.
Je moet goed nadenken over waar je de stralingsapparaten plaatst. Als je de hoek of afstand verkeerd instelt, kan de oppervlakte verbrand raken, terwijl het binnenste van het product nog steeds koud is. Je hebt dan een nauwkeurige PID-regelaar nodig om te voorkomen dat je te ver gaat.
Het vereist wat meer planning, maar de snelheid en de schone omgeving maken het de moeite waard.