Waarom we afstappen van geforceerde luchtcirculatie voor gebruik in een schone ruimte
De meeste halfgeleiderfabrieken maken nog steeds gebruik van ovens met geforceerde luchtcirculatie. Het is de oude manier: je verwarmt de lucht en hoopt dat deze de onderdelen kan verwarmen. Het probleem? Het duurt eeuwen voordat de onderdelen echt warm zijn. Bovendien betekent het verplaatsen van grote hoeveelheden lucht dat er juist meer stof in de ruimte terechtkomt. Daarom gebruiken we nu infraroodverwarmers. Hierdoor hoeven we helemaal geen lucht te gebruiken.
De kosten van wachten
Geforceerde luchtcirculatie is langzaam. Je moet wachten tot de hele oven op de juiste temperatuur is, en daarna nog eens wachten tot de warmte echt in het materiaal doordringt. Dat is erg tijdrovend.
Infraroodverwarmers werken anders. Ze gebruiken elektromagnetische straling om energie rechtstreeks in het materiaal te brengen. Je hoeft niet te wachten tot de lucht op temperatuur komt, want de lucht speelt geen rol.
We zien de grootste verbeteringen bij het harden en ontgassen van materialen. Met infraroodverwarmers kun je de tijd die nodig is om het proces af te ronden met 60% tot 80% verminderen. Voor een fabrieksmanager is dat een grote winst: je kunt per uur meer chips produceren, zonder dat je een grotere ruimte nodig hebt.
Het is geen magie (er zijn nadelen)
Infraroodverwarmers zijn natuurlijk geen perfecte oplossing voor alles. Omdat de straling eerst de buitenkant van het materiaal bereikt, kan het gebeuren dat de buitenkant al hard wordt, terwijl het binnenste nog koud is. Om dit te voorkomen, moet je goed kiezen voor het juiste golflengtebereik. Korte golflengten zijn goed voor snelheid, maar als je dieper in het materiaal wilt komen, moet je middellange golflengten gebruiken. Het hangt allemaal af van wat het specifieke materiaal precies opneemt.
Verder is er nog het probleem van de hitte. Infraroodverwarming kan erg intens zijn. Als je ze in een oude oven plaatst, moet je goed opletten op de koelingssystemen. Als de koelsystemen niet goed genoeg zijn, kunnen de hoge temperaturen zelfs het chassis van de oven beschadigen.
Het werkt wel
Het goede nieuws is dat het omstappen op infraroodverwarmers meestal behoorlijk eenvoudig is. Je haalt de oude elementen eruit en plaatst de infraroodlampen erin. Het verschil is meteen merkbaar: minder lawaai en minder trillingen. Minder lucht die zich beweegt, betekent een schoner milieu voor de chips. Je kunt de onderdelen sneller klaarmaken, en de chips blijven schoner. Het is gewoon een betere manier van werken.