Stop met het verspillen van energie: een betere manier om sensoren te verpakken
In de wereld van halfgeleiderwafern is het verspillen van energie niets anders dan geld verspillen. Bij het verpakken van slimme sensoren is het nodig dat er precies een bepaalde hoeveelheid warmte op het oppervlak van de wafer terechtkomt. Je wilt immers niet dat het omringende materiaal verandert in een soort ‘oven’.
Het probleem is dat standaard infrarode stralers energie in alle richtingen uitzenden. Als er geen goede reflector wordt gebruikt, gaat de helft van de energie zomaar verloren.
Waarom goud?
We kiezen voor goudcoatings om een eenvoudige reden: ze zijn uitstekend in staat om infraroodenergie terug te kaatsen naar waar deze thuishoort. Aluminium is natuurlijk goedkoper, maar aluminium oxideert. Het verliest na verloop van tijd zijn eigenschappen. Goud doet dat niet. Het blijft scherp en weerkaatst bijna al die infraroodenergie rechtstreeks terug naar het doel.
Het gaat hier niet alleen om het verminderen van de elektriciteitsrekening. Het gaat ook om precisie. Door gebruik te maken van een goudcoated reflector, kun je de energie gericht gebruiken. Hierdoor bereik je sneller de gewenste temperatuur en ontstaat er een gelijkmatige warmtestraling over het hele oppervlak van de wafer. Geen ongewone warmtespots, geen beschadigde producten. Alleen maar goede resultaten.
De nadelen
Je kunt niet zomaar een plaatje goud erin stoppen en klaar zijn. De vorm moet perfect zijn. Als de geometrie niet overeenkomt met het brandpunt van de straler – zelfs maar met een paar millimeter – blijven er oneffenheden in de warmtetoevoer. Het is een kwestie van precisie.
Dan is er nog de kostenfactor. Ja, goud zorgt voor hogere initiële kosten. Maar kijk eens naar de tijdsbesparing: de productietijd per wafer wordt verkort. Als je in grote hoeveelheden producteert, compenseert deze tijdsbesparing al snel de extra kosten.
Eén laatste punt
Omdat je zoveel energie op één punt concentreert, moet het koelsysteem in staat zijn om deze belasting aan te kunnen. De behuizing van de reflector kan flink worden belast door deze hoge warmtedichtheid. Controleer dus goed de luchtcirculatie. Je wilt immers niet dat de behuizing vervormt omdat deze niet goed kan ademen.