Het verminderen van de koolstoftoevoer in de chipfabricagefabrieken: het gaat allemaal om de behuizingen
Elke semiconductiefabriek moet momenteel proberen de gestelde doelstellingen op het gebied van koolstofneutraalheid te bereiken. De logische oplossing is om oude, traditionele verwarmingssystemen te vervangen door precisie-IR-systemen. Maar hier is het probleem: de lampen zijn pas de helft van het verhaal.
De echte magie zit in de behuizingen gemaakt van roestvrij staal. Als deze niet perfect worden vervaardigd, wordt er energie verspild.
Stop met het verliezen van warmte
Als je de koolstoftoevoer wilt verminderen, moet je ophouden met het verspillen van warmte. Simpel toch?
Wij maken onze behuizingen van hoogwaardig roestvrij staal, omdat de thermische belasting enorm is. Als de behuizing vervormt, ontstaan er problemen. Een slecht geconstrueerde behuizing laat IR-straling ontsnappen naar de zuiverruimte. Hierdoor moet het HVAC-systeem harder werken om dit goed te maken, waardoor de energiekosten enorm stijgen.
Daarom gebruiken we precisiewerkzeeden en TIG-welding. We willen dat de warmte op het chipoppervlak blijft, zodat de ruimte niet te heet wordt.
Het geheim zit in de reflectie
We kiezen geen willekeurig stuk metaal uit. We letten goed op de interne geometrie, zodat de reflectie optimaal is.
Door de IR-stralen effectiever te richten, kunnen we de vermogen van de lampen verminderen, zonder dat de temperatuur op het chipoppervlak daalt. Je krijgt dezelfde productiecapaciteit, maar de energieverbruik neemt af. Dat is een win-winsituatie.
Het evenwicht vinden
Er is echter een compromis. Roestvrij staal met een grote dikte zorgt voor meer thermische massa. Dit betekent dat het systeem wat langer nodig heeft om op temperatuur te komen.
Het is belangrijk om het juiste evenwicht te vinden tussen de dikte van de behuizing en de benodigde responstijd. Te dunne behuizingen kunnen trillen of lekken; te dikke behuizingen zorgen voor een langzamere reactietijd.
Het in praktijk brengen
We hebben deze behuizingen ontworpen als vervanging voor de oude, inefficiënte verwarmingssystemen. Ze zijn zo ontworpen dat de warmte gelijkmatig over het hele oppervlak wordt verdeeld. Als de toleranties niet goed zijn, ontstaan er hete plekken. En hete plekken betekenen dat de chips niet bruikbaar zijn.
Niemand wil een batch silicium weggooien omdat de behuizing niet goed is vervaardigd.