Het verminderen van de CO2-uitstoot bij de productie van halfgeleiders: waarom infraroodverwarming een goede oplossing is
Het maken van halfgeleiders vereist veel warmte en veel precisie. Maar als je nog steeds gebruikmaakt van conventionele verwarmingstechnieken, betaal je eigenlijk om de lucht in de ruimte te verwarmen, in plaats van het oppervlak van de chip zelf. Dit is langzaam, verspilling van energie en het verhoogt ook de energiekosten.
Hier komt infraroodverwarming om de hoek kijken. In plaats van de hele ruimte te verwarmen, richten deze lampen de warmte rechtstreeks op het oppervlak van de chip. Het is dus een effectieve manier om de gewenste temperatuur te bereiken.
Waarom infraroodverwarming?
Stel je voor dat het verschil is tussen een langzaam kookproces en een snelle bereiding. Infraroodemissoren genereren meer warmte en kunnen meer energie in een kleinere ruimte stoppen. Het resultaat? De gewenste temperatuur wordt veel sneller bereikt. Er is geen tijd meer nodig om de chip langzaam op temperatuur te brengen. Het is snel. Echt snel. En dat betekent dat er minder kilowattuur per chip wordt verbruikt.
Het moeilijke gedeelte: de hardware
Het is niet zo eenvoudig om deze apparaten gewoon te gebruiken. Wanneer er zoveel energie wordt gebruikt, wordt het erg heet – en ik bedoel hiermee niet alleen de chip. Je moet goed omgaan met de koeling. Als je de hitte rondom de apparaten niet onder controle houdt, zal je apparatuur veel te snel beschadigen. We hebben ontdekt dat het gebruik van een PID-regelaar de enige manier is om alles stabiel te houden en te voorkomen dat het oppervlak van de chip oververhit raakt.
Echt ‘groen’ produceren
Een “groene fabriek” klinkt als een bedrijfsslogan, maar in werkelijkheid gaat het erom om energie te besparen. Met infraroodverwarming hoef je geen grote voorverwarmingsovens meer te gebruiken. De warmte wordt alleen gegenereerd wanneer de chip op de juiste plek staat. Geen verspilling meer van energie.
Er is echter één nadeel: de apparaten zijn duurder, en je moet ervoor zorgen dat de kwartsbuizen schoon blijven. Als ze vies worden, neemt de efficiëntie af en verdwijnt de energiebesparing. Houd de buizen schoon, en het systeem doet de rest voor je.