Waarom we overstappen op IR-ondervening voor leidingvrije halfgeleiders
Laten we eerlijk zijn: het gebruik van leidingvrije en milieuvriendelijke methoden in de productie van halfgeleiders is geen ‘keuze’ meer. Het is gewoon iets wat moet gebeuren.
Daarom maken we steeds meer gebruik van infrarood (IR)-verwarmingselementen in onze gloveboxen. Hierdoor hoeven we geen vervuilende oplosmiddelen meer te gebruiken, en daalt ook de koolstofvoetafdruk van het hele proces. Het is gewoon schoner.
Hoe de fysica precies werkt
Stel je een gewone convectieverwarmer voor. Eerst moet de lucht worden opgewarmd, waarna de lucht weer het onderdeel opwarmt. Dat gaat langzaam.
IR is anders. Het stuurt energie rechtstreeks naar het onderdeel, via elektromagnetische straling. Omdat we in een glovebox werken waarin de omgeving strikt moet worden gereguleerd, is dit een grote pluspunt. Je hoeft je geen zorgen te maken over vervuiling door geforceerde luchtcirculatie.
We gebruiken kortegolf- en midden-golfemitters. Zij dringen snel door de verhardingslaag heen. Dankzij deze snelle werking hoef je minder energie te gebruiken.
Het goed instellen van de apparatuur
Het plaatsen van deze elementen in een glovebox vereist wat precisiewerk. Je moet goed opletten met de wattage-dichtheid. Als je te veel energie in een kleine ruimte stoppt, kunnen de afsluitingen smelten. Dat is niet prettig.
We proberen meestal de lengte en spanning van de elementen aan te passen, zodat de warmtestraling gelijkmatig over het onderdeel wordt verdeeld.
Nog één ding: je PID-regelaar moet goed werken. IR-lampen bereiken hun doeltemperatuur bijna onmiddellijk. Omdat ze zo responsief zijn, kun je de stroomtoevoer regelen in plaats van de elementen constant heet te houden. Dat is goedkoper voor de elektriciteitsrekening.
De praktische aspecten van het gebruik van IR
Het is niet perfect. IR werkt alleen in een rechte lijn. Dit betekent dat als je onderdelen vreemde vormen hebben of opgestapeld liggen, er koude plekken kunnen ontstaan.
Je moet dus tijd nemen om de lampen op de juiste manier te positioneren, of misschien kunnen reflectoren worden gebruikt om de energie naar de moeilijk bereikbare plekken te sturen.
Kijk ook goed naar de verbindingen. Hoge-intensiteitselementen worden erg heet. Zorg ervoor dat je bedrading bestand is tegen deze temperaturen, anders kan de isolatie beschadigen.