Waarom we overstappen op infrarood voor leddvrije halfgeleiders
De wereld van halfgeleiders streeft steeds meer naar ‘groene’ en leddvrije standaarden. Dat is de juiste richting, maar het vereist wel dat we op een andere manier omgaan met warmte.
Lang heeft iedereen gewoon convectieovens gebruikt. Het probleem? Je moet een enorme hoeveelheid lucht opwarmen alleen maar om één klein chipje op temperatuur te brengen. Dat is een enorme verspilling van energie.
Daarom gebruiken we infraroodtechnologie. In plaats van de lucht op te warmen, wordt er energie rechtstreeks naar het doel gestuurd. Het is gewoon sneller. Met infrarood worden fotonen rechtstreeks op het oppervlak gericht, waardoor ze onmiddellijk worden omgezet in warmte. Hierdoor kunnen we de tijd die nodig is om de component op temperatuur te brengen, verkleinen van minuten tot seconden. Als je met grote hoeveelheden producten werkt, betekent dit dat je minder energie verbruikt en dat je productiecapaciteit toeneemt. Bovendien hoef je geen zware, op oplosmiddelen gebaseerde verwarmingssystemen meer te gebruiken, waardoor het proces veel schoner wordt.
Maar er is ook een nadeel: leddvrije lassen en coatings zijn gevoelig voor temperaturen. Ze hebben een veel kleiner temperatuurbereik dan de oude, met lood verrijkte producten. Als de temperatuur te hoog wordt, kan het materiaal beschadigen. Met infrarood kunnen we de golflengte aanpassen – zo kunnen we kiezen tussen kortegolfrichting en middengolfrichting – zodat de temperatuur precies overeenkomt met wat het materiaal nodig heeft. Op deze manier krijg je de gewenste temperatuur op het oppervlak, zonder dat het hele component beschadigd raakt.
Het is natuurlijk niet allemaal magisch. Er is ook een prijskaartje verbonden aan deze technologie. Die hoge-intensiteitslampen genereren veel warmte. Hoewel dit goed is voor de snelheid, zorgt het wel voor veel druk op de koelsystemen. Als het chassis niet in staat is om deze overtollige warmte af te voeren, zullen de filamenten veel te snel kapotgaan. Je moet dus een balans vinden tussen de gewenste snelheid en de hoeveelheid warmte die het apparaat kan verwerken.
Uiteindelijk lijkt dit de enige echte oplossing te zijn. Het vermijdt de hoge energieverbruiken die gepaard gaan met traditionele verwarmingssystemen, en het past ook bij de strenge chemische regels in moderne fabrieken.