Koolstofvermindering in de fabriek: Waarom we overstappen op UHP-IR-lampen
Elke halfgeleiderfabriek zit momenteel onder druk om de doelstellingen van koolstofneutraalheid te halen. Dat is veel druk. Lange tijd hebben we ons alleen verlaten op die ouderwetse weerstandsfornuizen, maar die zijn in feite energieverslindend.
Daarom maken we nu de overstap naar systemen met Ultra High Purity (UHP)-infraroodlampen. In plaats van elke kubieke centimeter van een grote ruimte op te warmen, richten deze lampen zich alleen op de chip of de kwartsbuis. Het is een veel slimmere manier van werken.
Het geheim ligt in de fysica.
We gebruiken synthetisch kwarts van hoge zuiverheid, omdat er in een schone ruimte zelfs een klein beetje metallische vervuiling alles kan verpesten. Deze lampen stralen kortegolfig infrarood uit, wat veel effectiever is dan convectie. Het licht bereikt het doelwit snel en dringt er diep in door.
Het resultaat? De tijd die nodig is om de temperatuur op te voeren, neemt drastisch af. Als de processen sneller verlopen, hoef je geen energie meer te verspillen. Dat is goed voor het milieu en voor de energierekening.
Maar het is niet zomaar “plug and play”.
De warmtestraling is enorm. We gebruiken speciale coatings om het licht te regelen en te voorkomen dat er stoffen vrijkomen wanneer het erg heet wordt. Maar hier is het probleem: deze lampen vereisen veel energie.
Als je elektrische systeem niet klaar is voor deze hoge stroomsterkte tijdens het snel opwarmen, kunnen de veiligheidsknoppen doorslaan of kunnen de controllers beschadigen. Je moet ervoor zorgen dat je stroomvoorziening de belasting aankan.
Ruimtebesparing (en minder energieverbruik)
Een groot voordeel is dat je geen enorme ovens meer nodig hebt. Hierdoor hoef je ook geen dikke isolatielaag meer te gebruiken. En weet je wat? Minder warmte die de ruimte binnendringt, betekent dat de HVAC-installatie minder hard hoeft te werken om de ruimte koel te houden. Dat is een voorbeeld van efficiëntie.
De echte afwegingen
Niets duurt eeuwig. De tungstdraadjes worden na verloop van tijd dunner, waardoor het lichtspectrum verandert. Als je hier geen aandacht aan besteedt, zal de temperatuuruniformiteit verslechteren, waardoor je chips moet weggooien.
Dat is een probleem dat je liever wilt vermijden.
De beste oplossing is om ze op vaste tijdstippen te vervangen. Zorg er bovendien voor dat de bedrading stevig is en dat de lampen perfect in hun behuizing zitten. In een hoge-spanningsomgeving kan een losse verbinding tot ongelukken leiden.