Waarom we voor infraroodverwarming kiezen in plaats van hete lucht in de productiefaciliteiten
Als je ervaring hebt met de verwerking van halfgeleiders, weet je hoe het werkt met traditionele hete luchtsystemen. Je verwarmt in feite een enorme luchtbubbel en hoopt dat deze warmte efficiënt wordt overgedragen op de chip. Maar er is een vertraging: het is alsof je een kamer probeert op te warmen met een ruimtetemperatuurverwarmer – de lucht moet eerst heet worden voordat de objecten dat ook doen.
Infraroodverwarming bespaart deze tussenliggende stap. De energie wordt rechtstreeks naar het substraat gestuurd. Er is geen wachttijd nodig tot de lucht op temperatuur is.
De tijd tikt altijd door
Het grootste probleem met hete luchtsystemen is de wachttijd. Je moet minutenlang wachten tot de kamer op temperatuur is – soms zelfs veel langer. Dat is erg inefficiënt.
Infraroodlampen daarentegen zijn ‘meteen klaar voor gebruik’. Zodra je de schakelaar indrukt, is de gewenste temperatuur al bereikt.
In een productiefaciliteit waar veel chips worden geproduceerd, is dit een grote pluspunt. Als je maar 30 seconden bespaart per productiecyclus, klinkt dat misschien niet veel, maar als je dat vermenigvuldigt met duizenden batches? Dat levert veel extra capaciteit op.
De warmte precies waar die nodig is
We hebben allemaal te maken gehad met die vervelende ‘koude plekken’ op een 300mm-chip. Met hete lucht moet je het hele ventilatiesysteem optimaliseren om te voorkomen dat de randen van de chip minder snel op temperatuur komen dan het midden.
Met infraroodverwarming is dat niet nodig. We kunnen de lampen zo plaatsen dat ze precies op de gewenste plekken warmte afgeven. Hierdoor hebben we veel meer controle over de warmteverdeling, zonder dat we enorme hoeveelheden lucht hoeven te verplaatsen.
Bovendien zijn de apparaten kleiner. Je hoeft geen grote ventilatoren en buizen meer te gebruiken, waardoor je meer ruimte in de schone ruimte hebt.
De nadelen (want er zijn altijd nadelen)
Infraroodverwarming is echter geen magische oplossing voor alles. Omdat de warmte zo geconcentreerd is, kan het gemakkelijk gebeuren dat de oppervlakte van de chip beschadigd raakt als de PID-regelaars niet goed zijn ingesteld. Je hebt dan snelwerkende pyrometer nodig om dit te voorkomen.
Verder moet je rekening houden met de stroomverbruik. De lampen vereisen veel stroom zodra ze worden aangestoken. Als je elektrische panelen iets oud zijn of niet voldoende vermogen hebben, kun je rekenen op het doorslaan van een paar circuitbreekers voordat alles goed werkt.