Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes in den Fertigungshallen: Warum Infrarotheizung tatsächlich funktioniert
Jede Fertigungshalle steht derzeit unter großem Druck, die Ziele der Kohlenstoffneutralität zu erreichen. Das ist eine enorme Belastung. Ein großer Teil des Problems liegt in verschwendeter Energie – insbesondere während des Erwärmens und Aushärtens der Wafer.
Die meisten von uns verwenden immer noch herkömmliche Widerstandsheizungen. Doch in Wirklichkeit sind diese ineffizient. Wir wechseln daher auf Kurzwellen-Infrarotlampen – schließlich funktionieren diese anders. Anstatt die gesamte Luft im Raum zu erhitzen, strahlen sie direkt auf die Waferoberfläche.
Die Logik ist ganz einfach:
Herkömmliche Konvektionsheizungen sind wie das Versuchen, ein ganzes Haus zu heizen, nur um eine Tasse Kaffee zu erwärmen. Das ist eine Verschwendung. Unsere Infrarotsysteme nutzen hingegen direkte Strahlung. Die Energie gelangt fast sofort vom Glühfaden auf die Waferoberfläche.
Es geht also sehr schnell. Aufgrund der kurzen Aufwärmzeit werden pro Wafer deutlich weniger Kilowattstunden benötigt. Zudem müssen die Lüftungs- und Kühlsysteme nicht so hart arbeiten, da die Kammer nicht wie ein Ofen behandelt werden muss.
Jetzt zum technischen Aspekt:
Wir bauen diese Lampen mit hoher Leistungsdichte. Kurzwellen-Infrarotstrahlung dringt tiefer in das Wafermaterial ein – das ist ein großer Vorteil, denn man kann oft denselben Effekt bei niedrigeren Temperaturen erzielen.
Aber es gibt einen Haken: Man muss auf die Stromversorgung achten. Diese Lampen ziehen im Moment des Einschaltens eine enorme Menge Strom ab. Wenn die Stromversorgung dafür nicht ausreicht, werden die Sicherungen ständig auslösen. Stellen Sie sicher, dass Ihre Stromanlage diesen Anstieg verkraften kann, bevor Sie den Schalter betätigen.
Einbau in die Produktionslinie
Wir haben diese Lampen so konzipiert, dass sie ohne Umbau eingebaut werden können. Man muss die gesamte Anlage nicht neu aufbauen. Wir verwenden Quarzkörper, damit die Lampen unter der Hitze nicht verformen. Die Steckverbindungen sind außerdem standardisiert – dadurch ist der Austausch der Lampen einfach.
Aber ehrlich gesagt: Es gibt einen Kompromiss. Im Gegensatz zu Heizelementen, die jahrelang funktionieren können, haben Infrarotlampen eine bestimmte Lebensdauer. Irgendwann gehen sie kaputt. Man kann sie nicht einfach „einschalten und vergessen“. Es braucht einen festgelegten Zeitplan für den Austausch. Wenn eine Lampe an Helligkeit verliert, sinkt die Temperatur der Wafer – und die Produktivität nimmt stark ab.
Mein Rat? Halten Sie immer ein Set Ersatzlampen bereit. Es ist besser, welche zur Hand zu haben, als dass die gesamte Produktionslinie stillsteht, während man auf die Lieferung wartet.