Stoppen met wachten op de oven: waarom infrarood beter is dan hete lucht bij semi-fabrikatie
Ik zie nog steeds veel halfgeleiderfabrieken die gebruikmaken van hete luchtcirculatie. Dat is gebruikelijk, vooral in oudere installaties. Maar het kost ontzettend veel tijd om de kamers op temperatuur te brengen, en daarna moet er nog eens gewacht worden tot de warmte echt in de wafer doordringt. Het is een flinke belemmering voor de productie.
De oplossing? Infrarood.
Stel je voor dat je niet hoeft te wachten tot een kamer op temperatuur is, maar dat je direct in het zonlicht kunt staan. Infrarood gebruikt geen tussenpersoon; het stuurt elektromagnetische golven rechtstreeks naar het materiaal. Omdat je het materiaal zelf verwarmt in plaats van een grote hoeveelheid lucht, neemt de tijd die nodig is om op temperatuur te komen drastisch af. Als je bij elke productiecyclus maar 30 seconden kunt besparen, spaar je elke maand honderden uren uit. Dat is veel tijd die je terugkrijgt.
Een paar woorden over de kabels
Er is één belangrijk detail dat mensen vaak over het hoofd zien: hoge-dichtheidsinfraroodverwarmers worden enorm heet. Als je standaard PVC-kabels gebruikt, zullen deze smelten of gaan ze gassen afgeven. Dat is een groot probleem in een schone omgeving. Daarom gebruiken we Teflon (PTFE). Dit materiaal kan de hoge Temperaturen gemakkelijk verdragen. Bovendien voorkomt Teflon elektrische kortsluitingen, waardoor de productie niet wordt verstoord. Goedkope kabels zijn geen verstandige keuze.
Het nadeel
Infrarood is natuurlijk geen magische oplossing. Het werkt alleen richtingsgebonden. Als je onderdelen vreemde vormen hebben of diepe holtes bevatten, zal het licht de oppervlakken niet kunnen bereiken. Je moet dus goed nadenken over waar je de lampen plaatst, zodat er geen koude plekken ontstaan.
Omdat je veel warmte in een kleine ruimte moet opwekken, moet je ervoor zorgen dat je koelventilatoren sterk genoeg zijn. Je wilt immers niet dat de omliggende elektronica beschadigd raakt terwijl de wafer wordt verwarmd.
Maar voor de meeste fabrieken is het gebruik van infrarood gewoon de beste manier om downtime te verminderen en meer productie te realiseren.