Hören Sie auf, die Luft zu erhitzen: Eine intelligentere Methode zur Behandlung von Wärme bei Halbleitern
Seien wir ehrlich: Herkömmliche Konvektionsöfen sind im Grunde genommen riesige Boxen, die enorme Mengen an Energie verbrauchen, nur um die Luft zu erhitzen – noch bevor der Wafer überhaupt etwas davon spürt. Das ist ineffizient.
Deshalb haben wir uns für IR-Lampen entschieden. Anstatt den gesamten Raum zu erhitzen, lenken wir die Wärme genau dorthin, wo sie benötigt wird – nämlich auf den Wafer. Es handelt sich dabei um eine einfache Lösung – doch sie bringt großen Vorteil für alle, die versuchen, die Ziele einer „grünen Fabrik“ zu erreichen, ohne den Ingenieuren die Arbeit zu erschweren.
Die Magie der Strahlungswärme
IR-Lampen benötigen keine Luft, um Wärme zu übertragen. Sie nutzen elektromagnetische Wellen. Einfach ausgedrückt: Die Wärme entsteht fast sofort. Wenn man diese Lampen in einer Sauberkeitskammer verwendet, konzentriert sich die ganze Energie auf das Werkstück selbst. Man muss nicht mehr die leeren Bereiche um das Werkstück herum erhitzen. Dadurch sinkt der Energieverbrauch pro Wafer deutlich.
Sauberkeit halten
In einer Fertigungslinie kann bereits ein einziger Staubkorn katastrophale Folgen haben. Deshalb verwenden wir Hochreinigkeitsquarzkapseln – ohne Ausgasungen und ohne abfallende Partikel. Zudem sorgen wir dafür, dass die Lampen in kleine Abmessungen gehalten werden, damit sie in die begrenzten Räume passen. Meistens verwenden wir Kurzwellenemitter – sie dringen schneller und tiefer in das Material ein, was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Diese hochleistungsstarken Lampen erzeugen viel Wärme. Das ist zwar gut für die Produktionsgeschwindigkeit – doch es bereitet dem Kühlsystem Probleme. Wenn man zu viele Lampen in einen kleinen Raum stellt, wird die Sauberkeitskammer wie eine Sauna. Man muss sicherstellen, dass das Lüftungssystem oder die flüssigkeitsgekühlten Kühler mit der entstehenden Wärme zurechtkommen. Überspringen Sie diesen Schritt nicht – sonst wird Ihr Team leiden.
Fazit zur Kohlenstoffbilanz
Es macht einfach Sinn, auf IR-Lampen umzusteigen. Dadurch reduziert sich der Energieverbrauch bei den Trocknungs- und Backprozessen – was wiederum zu einer geringeren Kohlenstoffbilanz pro hergestelltem Produkt führt. Herkömmliche Widerstandsheizer können da nicht mithalten – sie sind zu langsam und unpräzise. Strahlungswärme hingegen bietet die nötige Präzision – und dabei wird viel weniger Energie verbraucht.