Het maken van halfgeleiderfabrieken milieuvriendelijker met vacuüm-IR-verwarming
Als we echt willen bereiken dat semiconductorfabrieken koolstofneutraal zijn, moeten we het hebben over warmte. De meeste ouderwetse resistieve verwarmingsmethoden zijn gewoon verspilling: het duurt eeuwen voordat de ruimte op temperatuur is, en er wordt energie overal verspild.
Daarom gebruiken we IR-verwarmers die geschikt zijn voor gebruik in een vacuüm. In plaats van de hele vacuümkamer op te warmen – wat enorm veel energie vereist – richten deze verwarmers hun straling rechtstreeks op de chiptegel. Dat zorgt voor een effectieve verwarming.
Omgaan met warmte in een vacuüm
In een vacuüm is er geen lucht om de warmte te verspreiden. Je moet je volledig verlaten op straling. We hebben deze IR-lampen zo ontworpen dat ze veel energie in een klein gebied kunnen opbrengen. Hierdoor kan de temperatuur razendsnel worden veranderd – in seconden, niet in minuten. Doordat je niet meer hoeft te wachten tot de kamer op temperatuur is, daalt de totale energiekosten per chiptegel.
Er is echter één nadeel: IR-lampen met hoge vermogens worden op één plek enorm heet. Als de koelsystemen niet goed werken, kunnen de sluitingen van de kamer beschadigd raken. Het is dus een kwestie van balans vinden.
Het behouden van zuiverheid
In een schone omgeving is ‘uitgasen’ een groot probleem. Eén klein beetje vervuiling kan al leiden tot een drastische daling van de productiviteit. Om dit te voorkomen, gebruiken we kwartsomhulsels en sluitingen van hoge kwaliteit. We letten ook goed op de emissiviteit van het oppervlak van de lamp. Waarom? Omdat het niet uitmaakt hoeveel energie er wordt geproduceerd, als deze energie niet effectief op het substraat terechtkomt.
Het beste is dat deze lampen gemakkelijk kunnen worden vervangen. Je kunt de oude, inefficiënte lampen vervangen zonder de hele installatie opnieuw op te bouwen.
Wat dit voor de fabriek betekent
Als je de tijd die nodig is om de fabriek op gang te brengen verkort, neemt ook je koolstofvoetafdruk af. Simpel gezegd. Bovendien komt er veel minder overtollige warmte vrij in het HVAC-systeem van het gebouw. Dat is weer een voordeel voor de energierekening. De grootste verbetering zie je tijdens het aanbrengen van speciale behandelingen op de chiptegels. Je krijgt dan precies de gewenste temperatuur, zonder de hoge energieverbruiken die gepaard gaan met traditionele ovens.
Het is een simpele mechanische oplossing, maar het leidt tot een echte, gemeten daling van de CO2-uitstoot voor elke chip die de fabriek verlaat.