Het maken van halfgeleiders warmer op een duurzamere manier (en minder problemen veroorzaken)
De druk op het bereiken van koolstofneutraliteit bij de productie van chips is reëel. We zien dat er steeds meer gebruik wordt gemaakt van infraroodverwarming in plaats van de ouderwetse thermische ovens. Het is logisch: waarom energie verspillen aan het opwarmen van een heel groot gebouw, als je de warmte rechtstreeks op het oppervlak van de chip kunt richten?
Maar er is één probleem: om dit te laten werken, moet de bedrading zeer betrouwbaar zijn. Met name de bedrading die is bedekt met Teflon (PTFE). Als deze bedrading de constante schommelingen tussen extreme temperaturen niet kan verdragen, valt het hele systeem uit.
De uitdagingen rondom de warmte
Binnenin deze verwarmers ligt de bedrading vlak bij de hoge-intensiteit infraroodlampen. Hierdoor wordt de bedrading erg heet – echt extreem heet.
We gebruiken PTFE omdat deze materiaal tot ongeveer 260°C nog steeds goed functioneert. Als je standaard PVC of silicone zou gebruiken, zit je in de problemen. Die materialen smelten of beginnen gassen af te geven, wat een nachtmerrie is in een schone ruimte. Bovendien zorgt PTFE ervoor dat de bedrading goed geïsoleerd blijft, zodat er geen kortsluitingen ontstaan in de draden die zich in de hete gebieden bevinden.
Je hebt draden nodig die na duizenden warmtecycli nog steeds niet krimpen of barsten. Want zodra de isolatie faalt, ontstaan er kortsluitingen. En dat betekent dat de machines stoppen met werken, wat natuurlijk niemand wil.
De compromissen
Aangezien we te maken hebben met hoge stroomsterktes, is het belangrijk dat de bedrading goed functioneert onder deze omstandigheden. Teflon is glad en heeft een lage wrijvingscoëfficiënt. Hierdoor kan de bedrading gemakkelijk door smalle openingen in het chassis gaan. Het is dus eenvoudig om de draden te leggen.
Maar het is niet perfect. PTFE is stijf en buigt niet zo gemakkelijk als silicone. Als je de draden probeert in een te strak chassis te stoppen, komt er veel spanning op de soldeerpunten terecht. Je moet dus genoeg ruimte laten voor de draden, om rekening te houden met deze stijfheid.
Het grote plaatje
Als je infraroodsystemen combineert met PTFE-bedrading, hoef je geen energie meer te verspillen aan het opwarmen van de apparaten. De apparaten worden sneller op temperatuur gebracht en er wordt minder energie verbruikt. Op deze manier kun je gemakkelijk de doelstellingen voor duurzame productie halen, zonder dat de productie vertraagt.