Waarom we convectieovens vervangen door IR-technologie voor het verpakken van sensoren
Iedereen in de halfgeleiderindustrie heeft het momenteel over koolstofneutraalheid. Maar laten we eerlijk zijn: het is moeilijk om dit daadwerkelijk te bereiken op de productielijn, zonder dat er veranderingen worden aangebracht in de manier waarop dingen werken. Voor ons is de grootste stap om bij die oude convectieovens weg te gaan en over te stappen op gerichte infraroodverwarming voor het verpakken van sensoren.
In plaats van een enorme metalen kast en alle lucht erin op te warmen, gebruiken we lampen met kortegolfgolfinfrarood licht. Het is een andere benadering: we sturen de warmte rechtstreeks naar het substraat. Het is gewoon slimmer.
Standaard convectiesystemen zijn energieverslindend. Ze besteden de helft van hun tijd aan het opwarmen van de wanden van de kast en de lucht rondom het product. IR-verwarming werkt anders: we kiezen golflengten die door de verpakkingsmaterialen worden geabsorbeerd, zodat de energie precies daar terechtkomt waar het nodig is.
Het resultaat? De tijd die nodig is om het product klaar te maken, wordt drastisch verminderd. Er wordt geen energie meer verspild wanneer de machine stilstaat, en het totale energieverbruik neemt af.
Het is natuurlijk niet allemaal magie. Er zijn ook nadelen. Om de benodigde hitteintensiteit te bereiken, zodat lijmstoffen of kleine deeltjes in slechts enkele seconden kunnen worden verhard, gebruiken we meestal kwartslampen met hoge wattages. Ze zijn erg krachtig. Echt erg krachtig.
Maar hier komt het probleem: al die stralingswarmte blijft niet alleen op het product zitten. Als je niet goed oplet, kan deze warmte ook in het frame van de machine terechtkomen. Als je te weinig koelventieltjes of warmtetransporteurs gebruikt, verwoest je eigen elektronica. Ik heb dit al meegemaakt: onvoldoende koeling leidt tot fouten in de temperatuursensoren, waardoor de precisie verdwijnt.
Maar als je de koeling goed regelt, heeft dit een grote invloed op de energierekening van de fabriek. We hebben een grote daling gezien in het aantal kWh per wafer. We hoeven de lange ‘opwarmtietijd’ die traditionele warmtebronnen vereisen, niet meer te gebruiken. Het is een eenvoudige vervanging voor de meeste verwerkingsstappen, maar het heeft twee voordelen: de cyclustijden worden korter en de elektriciteitskosten dalen.
Zo kun je de milieudimensies verbeteren, zonder de productie te vertragen.