Die Temperatur im Produktionsraum unter Kontrolle halten
Der Herstellungsprozess von Halbleitern ist ein Wettlauf gegen Zeit – und gegen Temperaturschwankungen. Selbst geringfügige Abweichungen in der Temperatur können zu Problemen führen. Deshalb haben wir auf die alten, unpraktischen Widerstandsheizungen verzichtet und stattdessen digitale IR-Trocknungskontroller eingesetzt.
Es geht dabei vor allem darum, Energieverschwendung zu vermeiden. Reinraumgebäude sind Energiefresser – wir versuchen daher, den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren.
Warum digitale IR-Kontroller tatsächlich funktionieren
Stellen Sie sich die alten Heizungen vor: Sie verbringen die Hälfte ihrer Zeit damit, die Luft um sie herum zu erwärmen – das ist eine Verschwendung von Energie. IR-Strahlung hingegen sendet Energie direkt auf die Wafer oder Substrate. Wir nutzen digitale Controller, um die Leistung dynamisch anzupassen. Dadurch wird verhindert, dass die Temperatur zu stark ansteigt.
Es geht dabei um Geschwindigkeit – wirklich sehr schnell. In Sekunden erreicht man die gewünschte Temperatur, nicht in Minuten. Wenn man eine Produktionslinie 24/7 betreibt, summieren sich diese eingesparten Kilowattstunden. Wir verwenden PID-Schleifen, um die Temperatur innerhalb von ±1°C stabil zu halten – dadurch bleibt die Stromrechnung im Zaum.
Die technischen Details: Hardware und Verkabelung
Man kann solche Geräte nicht einfach an die Wand anschließen. Der Stromkreis benötigt eine sorgfältige Gestaltung. Wir verwenden meist SCR-(Silikon-gesteuerte Gleichrichter)-Kontroller, denn diese können hohe Ströme ohne Überhitzung bewältigen.
Aber es gibt einen Haken: Man muss die Kühlventilatoren richtig einstellen. Digitale IR-Systeme erzeugen viel Wärme in einem kleinen Raum. Wenn die Luftzirkulation nicht gut ist, kann das Gehäuse des Controllers überhitzen oder die Sensoren beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein Kompromiss – man erhält zwar eine hohe Wärmestärke, muss aber besonders sorgfältig darauf achten, wie man die Elektronik kühlt.
Bessere Ergebnisse in der Produktion
Das Beste daran: Alles trocknet schneller und verbraucht weniger Energie. Das bedeutet weniger CO2 pro produzierter Einheit – was für alle von Vorteil ist.
Das ist besonders bei der Trocknung der Wafer erkennbar. Anstatt die Lampen ständig eingeschaltet zu lassen – was sie letztendlich zerstört – verwenden wir digitales Pulsieren. Dadurch halten die Lampen länger durch, der Energieverbrauch bleibt gering, und der gesamte Prozess verläuft reibungsloser.