Duurzamer werken met infraroodverwarming in de halfgeleiderindustrie
Laten we eerlijk zijn: traditionele convectieovens zijn in feite enorme, energieverslindende apparaten. In de halfgeleiderindustrie proberen we allemaal om ‘loodvrije’ en milieuvriendelijke oplossingen te vinden. Maar het verwarmen van grote hoeveelheden lucht alleen maar om een chip te drogen, is zonde van tijd en geld.
Daarom kiezen steeds meer bedrijven voor infraroodverwarming. In plaats van de hele ruimte te verwarmen, wordt de ondergrond rechtstreeks verwarmd.
Waarom dit echt energiebesparend is
Stel je een standaard droogoven voor: je verwarmt dan de muren, de lucht en alle andere elementen in de oven. Dat is inefficiënt.
Infraroodverwarming werkt anders. Het maakt gebruik van elektromagnetische straling om energie rechtstreeks naar de fotoresist of het lijmmiddel te sturen. We noemen dit ‘selectief verwarmen’. Met andere woorden: je verwarmt alleen de delen die daadwerkelijk moeten worden opgewarmd.
Het mooiste is dat de tijd die nodig is om de chip op temperatuur te brengen, van uren naar seconden daalt. Dat betekent dat je aanzienlijk minder stroom nodig hebt per chip.
Het vermijden van giftige stoffen
Loodvrije standaarden zijn lastig, omdat de temperatuurnormen zeer strikt zijn. Als je de temperatuur te hoog stelt, kan dat leiden tot defecte chips.
Met infraroodverwarming kun je zelf kiezen welke golflengte wordt gebruikt – kort, medium of lang. Hierdoor kan je de temperatuur precies regelen, zodat er geen giftige stoffen vrijkomen.
De praktijk op de werkvloer
Ik zeg niet dat infraroodverwarming een magisch oplossing is. Er zijn wel wat nadelen. Allereerst moet je de sensoren goed plaatsen. Als de thermokoppels op dezelfde plekken worden geplaatst als in een convectieoven, zal er sprake zijn van koude punten. Er is immers geen lucht die de warmte verspreidt. De plaatsing van de sensoren is dus cruciaal.
Verder moet je rekening houden met de intensiteit van de infraroodstraling. Hoge-intensiteitlampen geven veel energie af. Als je geen goede bescherming gebruikt, kunnen de elektronische componenten van de machine beschadigd raken. Dat is natuurlijk niet gewenst.
Als je wilt dat het systeem goed werkt, zonder dat de kwaliteit van de chips wordt aangetast, moet je gebruikmaken van PID-regelaars. Door de temperatuur binnen een marge van ±1°C te houden, wordt het proces veel minder stressvol en blijven de regelaars functioneren zoals bedoeld.