Die Halbfertigprodukte grüner machen mit CNT-Heizern
Der Trend hin zu leitfreien, umweltfreundlichen Halbleiterfertigungsmethoden ist keine Modeerscheinung – es handelt sich dabei um die Entwicklungslinie der Branche. Doch wenn man versucht, diese Umweltstandards mit herkömmlichen Trocknungsverfahren zu erreichen, weiß man, dass die Energiekosten enorm sind. Genau da kommen Carbon-Nanoröhren-Heizer ins Spiel.
Das Geheimnis hinter ihrer Funktionsweise
Die meisten Heizungen nutzen einfach Widerstandswirbel. Sie werden heiß, und anschließend muss man warten, bis die Wärme allmählich in das Material eindringt. Das ist langsam und energieverbrauchend.
Carbon-Nanoröhren sind anders. Aufgrund ihrer Nanostruktur fungieren sie als Infrarotquellen. Anstatt darauf zu warten, dass die Oberfläche erwärmt wird, dringt das Infrarotlicht direkt in das Substrat ein. Dadurch wird alles gleichmäßig erhitzt.
Das Ergebnis
Die Aushärtungszyklen werden dadurch deutlich schneller abgeschlossen – und man muss nicht mehr unnötig Energie verbrauchen, um die Luft zu erwärmen.
Die „grüne“ Lösung
Wenn man mit leitfreien Lötmassen oder Klebstoffen arbeitet, weiß man, wie empfindlich diese sind. Ein kleiner Fehler kann dazu führen, dass Lücken oder beschädigte Teile entstehen.
Mit CNT-Heizern kann man das Emissionsspektrum genau steuern. Man zielt dabei auf die spezifischen Absorptionsspektren des Aushärtungsmittels ab. Es ist, als würde man einen Laser statt einer Flutlampe verwenden. Man verschwendet keine Energie damit, den gesamten Maschinenrahmen zu erhitzen – man heizt nur den Teil, der tatsächlich benötigt wird.
Ein paar Dinge, auf die man achten muss
Es handelt sich zwar nicht um Magie – doch es gibt einige Herausforderungen. Carbon-Nanoröhren reagieren extrem schnell – in Sekundenbruchteilen. Doch da sie fast keine thermische Masse haben, reagieren sie sofort auf jeden Spannungswechsel. Wenn der PID-Schleifenregler nicht richtig eingestellt ist, schwanken die Temperaturen stark.
Um Stabilität zu gewährleisten, empfehle ich immer den Einsatz von Hochfrequenz-Wechselspannungsquellen. Dadurch bleibt das thermische Profil konstant und vorhersehbar.
Integration in die Fertigungslinie
Das Beste daran: Diese Heizer sind sehr klein. Sie haben ein sehr geringes Profil, sodass man sie einfach in die bestehenden Fertigungskammern einbauen kann. Man muss keine ganzen Maschinen ausbauen oder die Raumplanung ändern. Sie ersetzen einfach die großen Halogen- oder Widerstandsheizer.
So kann man die Wartezeit beim Erwärmen verkürzen, den Kohlenstoffausstoß senken – und plötzlich wirkt die Erfüllung der Umweltauflagen nicht mehr so schwierig.