Het verminderen van de CO2-uitstoot bij het verpakken van sensoren met behulp van infraroodverwarming
Als we echt koolstofneutraal willen worden in de chipsfabrieken, moeten we stoppen met het gebruik van die enorme convectiekosten. Ze zijn gewoon te inefficiënt. In plaats daarvan maken we steeds meer gebruik van gerichte infraroodsystemen.
Voor het verpakken van sensoren gebruiken we kortegolflange infraroodlampen die de hitte rechtstreeks op het substraat richten. Stel je voor dat het een soort schijnwerper is, in plaats van dat de hele ruimte wordt verwarmd. Je verspilt geen energie aan het opwarmen van een grote metalen kast; je verwarmt alleen de delen die dat nodig hebben.
Het perfecte temperatuurniveau bereiken
We stellen deze systemen in zodat ze een zeer specifiek temperatuurverloop nastreven. Door de sterkte van de lamp en de werktijd aan te passen, kun je de exacte temperatuur bepalen die nodig is voor het harden van lijm of lakkets.
Het beste is dat er geen overtollige warmte wordt gegenereerd. Hierdoor hoef je je geen zorgen te maken over het vervormen van de componenten. We gebruiken ook infraroodarrays met hoge dichtheid, zodat we de hitte gericht kunnen richten. Als er warmte verloren gaat aan de randen van de wafer, kan die kant gewoon wat warmer worden gemaakt om het evenwicht te bewaren.
Tijd en energie besparen
Het gebruik van infraroodverwarming verandert volledig de manier waarop je processen uitvoert. Je hoeft niet langer twee uur te wachten tot een enorme oven een constante temperatuur heeft bereikt. Infraroodlampen zijn in milliseconden klaar om te werken. Het is dus een soort ‘op vraag’-verwarming. Wanneer de transportband stopt, stopt ook de verwarming. Op de elektriciteitsrekening zie je dat de hoeveelheid verbruikde kWh per eenheid flink lager is.
De nadelen
Het is natuurlijk niet allemaal magie. Infraroodverwarming is snel, maar werkt alleen in een rechte lijn. Als de sensoren een vreemde 3D-vorm hebben of als de componenten op elkaar liggen, ontstaan er schaduwen.
Om dit op te lossen, moet je creatief zijn met de plaatsing van de lampen – ze moeten vanuit verschillende richtingen worden gericht, zodat elke plek wordt verhit. Kijk ook goed naar je hardware. Hoge-intensiteit infraroodverwarming genereert veel warmte recht bij de lampen. Als je geen goede koeling hebt, kunnen de verbindingen beschadigen.
We besteden veel tijd aan het bestuderen van de fysica van absorptie. Door de golflengte van het infraroodlicht af te stemmen op het materiaal dat we gebruiken, krijgen we maximale warmteoverdracht, terwijl we de koolstofvoetafdruk zo klein mogelijk houden.