Proč nahrazujeme konvekční pece infračerveným zahříváním při balení senzorů
V oblasti výroby polovodičů se právě teď všichni baví o uhlíkové neutralitě. Ale buďme upřímní: je obtížné to v praxi realizovat bez změny způsobu fungování strojů. Pro nás bylo největším úspěchem opuštění těch starých konvekčních pecí a přechod na cílené infračervené zahřívání při balení chytrých senzorů.
Místo toho, abychom zahřívali celou obrovskou kovovou skříňku a veškerý vzduch uvnitř ní, používáme lampy s krátkovlnným infračerveným zářením. Je to jiný přístup – teplo posíláme přímo na podkladový materiál. Je to prostě chytřejší.
Standardní konvekční systémy spotřebovávají hodně energie – polovinu času tráví zahříváním stěn skříně a vzduchu kolem součástek. Infračervené zahřívání tuto logiku mění. Vybíráme vlnové délky, které materiály použité při balení skutečně chtějí pohltit, takže energie putuje přesně tam, kam potřebuje.
Výsledek? Doba potřebná k dokončení procesu výrazně klesá. Neplýtváme energií, když je stroj neaktivní, a celková spotřeba energie se snižuje.
Samozřejmě to není žádné kouzlo – existují určité kompromisy. Abychom dosáhli potřebné hustoty tepla pro rychlé zaschnutí lepidel nebo sintrování částic, používáme vysokovýkoné křemíkové lampy. Jsou opravdu silné. Velmi silné.
Ale je tu jeden problém: veškeré toto záření nezůstává pouze na součástce. Pokud nebudeme opatrní, může to proniknout i do samotného rámu stroje. Pokud šetříme na chladicích ventilátorech nebo chladicích elementech, v podstatě „vaříme“ své vlastní elektroniku. Už jsem viděl, jak to dopadlo – nedostatečné chlazení způsobuje odchylky teploty, a vaše preciznost zmizí.
Ale pokud máte správné chlazení, dopad na energetické náklady továrny je obrovský.
Všimli jsme si velkého poklesu spotřeby energie na jeden wafér. Eliminujeme tu dlouhou a otravnou fázi „rozehřívání“, kterou vyžadují starší ohřívače. Je to jednoduchá výměna pro většinu fází výroby – ale zároveň řeší dva problémy najednou: cyklusy se zkracují a náklady na elektřinu klesají.
Takto můžete skutečně zlepšit ekologické ukazatele, aniž byste zpomalili výrobu.