Hören Sie auf, die Luft zu erhitzen – eine bessere Methode zur Beheizung der Transportwagen
Wenn wir tatsächlich die Ziele der Kohlenstoffneutralität in den Halbleiterfabriken erreichen wollen, müssen wir aufhören, Energie zu verschwenden. Der größte Übeltäter hierbei sind die herkömmlichen Konvektionsheizer. Sie versuchen, den gesamten Raum einer Reinraumumgebung zu erwärmen, nur um einige Komponenten stabil zu halten. Das ist wie das Erwärmen des ganzen Hauses nur damit eine Tasse Kaffee warm bleibt.
Deshalb haben wir stattdessen Kurzwellen-Infrarotlampen verwendet, die direkt in die Transportwagen eingebaut sind. Anstatt die Luft zu erhitzen, richten wir die Wärme genau dorthin, wo sich die Wafer befinden.
Warum Infrarotlampen funktionieren
Die Luft ist ein schlechter Wärmeleiter. Mit Infrarotlampen können wir diesen „Mittelmann“ überspringen. Wir verwenden Quarz-Halogen-Elemente, die die Zielloberfläche fast sofort erwärmen. Das geht sehr schnell – dadurch nehmen die Aufwärmzeiten ab, und es wird nicht unnötig viel Energie verbraucht.
Reinheit bewahren
Reinraumumgebungen sind anspruchsvoll. Man kann einfach keinen beliebigen Heizer dort verwenden – sonst entstehen Partikel und Gase. Wir verwenden hochreine Quarzgehäuse, um die Reinheit aufrechtzuerhalten. Außerdem überziehen wir die Elemente mit einer Schicht, um das Wärmespektrum anzupassen. Dadurch gelangt die Wärme durch den Transportbehälter, ohne dass das Chassis des Transportwagens beschädigt wird.
Außerdem sind diese Lampen so konzipiert, dass sie nur dann aktiv werden, wenn nötig – basierend auf Sensordaten, sobald sich der Transportwagen bewegt. Man muss also keine Heizanlage 24/7 laufen lassen – man nutzt nur Energie, wenn wirklich etwas zu erwärmen ist.
Die schwierige Herausforderung
Es ist aber nicht alles so einfach. Hocheffiziente Infrarotarrangements erzeugen viel intensive, lokalisierte Wärme. Wenn man zu viele Watt in einen kleinen Raum bringt, kann das dazu führen, dass der Transportbehälter verzerrt wird oder dass der Alarm in der Reinraumumgebung ausgelöst wird – weil die Luft zu schnell expandiert. Man muss also den richtigen Balance zwischen Leistung, Luftstrom und den Möglichkeiten des Transportbehälters finden.
Aber sobald man diesen Ausgleich gefunden hat, verwandelt sich die ständige Energieverbrauch in ein präzises Werkzeug. Das macht einfach Sinn.