Waarom we infraroodverwarming gebruiken in de schone ruimte
Wanneer je in een halfgeleiderfabriek werkt, is ‘schoon’ niet zomaar een doel – het is allesbepalend. Elke beetje residu of één enkele vreemde deeltje kan een hele partij verpesten.
Lang hebben mensen vertrouwd op convectieovens. Maar hier is het probleem: die zenden gewoon geforceerde lucht uit. Je hebt dan veel elektriciteit nodig om de ruimte op temperatuur te brengen, nog voordat de wafer zelfs maar iets voelt. Bovendien zorgt het bewegen van al die lucht er juist voor dat stof vrijkomt.
Daarom gebruiken we infraroodverwarming. Hierdoor hoeven we geen lucht meer te gebruiken.
Het onderdeel worden verhit, niet de ruimte
Stel je voor dat je op een koude dag in de zon staat. Je voelt meteen de warmte, zelfs als de lucht om je heen ijskoud is. Precies zo werkt infraroodverwarming: de energie gaat rechtstreeks naar het onderdeel.
Omdat het zo precies is, hoeven we geen ouderwetse oplosmiddelen of loodhoudende stoffen meer te gebruiken. We kunnen de golflengte aanpassen aan de fotoresist of lijm die we gebruiken, zodat we binnen een paar seconden de gewenste temperatuur bereiken. Het is snel. Heel snel.
Minder energieverbruik (en minder risico’s)
De meeste thermische apparaten staan altijd aan. Ze werken 24/7 om alles op temperatuur te houden, wat enorm veel energie kost.
Infraroodlampen zijn anders. Ze gaan onmiddellijk aan. We kunnen ze zo instellen dat ze alleen gaan branden zodra de wafer op zijn plek komt te liggen. Het energieverbruik daalt aanzienlijk. En omdat er geen verbranding of luchtbeweging is, blijft de schone ruimte echt schoon.
Het lastige gedeelte
Het is echter niet zomaar ‘plug-and-play’.
Hoge intensiteit van infraroodverwarming zorgt voor veel lokale hitte. Als de wafer dun is of hoge temperaturen niet kan verdragen, zal deze vervormen. Dat is een nachtmerrie. Om dit te voorkomen, hebben we een goede PID-regelaar en pyrometers nodig, zodat we de gewenste temperatuur niet overschrijden.
Ik raad aan om de lampen pulserend te gebruiken. In plaats van ze de hele tijd op 100% te laten werken, geef je ze af en toe even rust. Dit houdt de thermische gradient onder controle en beschermt de apparatuur.
Uiteindelijk gaat het bij het overstappen op infraroodverwarming niet alleen om duurzaamheid. Het gaat er ook om om de productietijd te verkorten en af te zien van die vervelende loodhoudende chemicaliën. Zolang je de verwerking goed regelt en goed oplet op de koeling, is dit de schoonste manier om het werk te doen.