CMOSセンサ用の冷却

CMOSイメージセンサを改善すると読み出し速度が速く画質も良くなります。ブレークスルーを起こす技術もまた、画像のコントラストを上げる技術で、次世代のデジタル検査システムの道を開きます。高い画質を提供できればCMOSセンサはマシンビジョンや機械学習に役立ち、物体検出や認識が可能になります。これらのCMOSセンサの応用例がロボットやドローン、OCR(光学文字認識)、バーコードリーダー、スキャナー、宇宙衛星写真、天気予報の高解像のレーダー像などに向けたマシンビジョンです。CMOSセンサはまた、人間の目では見えない可視光外の光のスペクトルの高解像度画像を撮ることができます。これは、ハイエンドな科学カメラでは有用なものです。CMOSセンサ技術は、画像を撮るという応用だけではありません。温湿度センサやX線検出器、流体の流れを見るマイクロホットプレートとセンサといった応用にも使えます。温度が高くなると画質の解像度に影響を及ぼしますので、熱の保護がCMOSセンサには重要です。画質の劣化を防ぐために、高温のペルチェ冷却器(熱電冷却器)を使えば、許容可能なノイズレベルを維持しながらセンサの温度を冷やします。熱電冷却器を特長とする能動的冷却システムは、これらの重要なデバイスを理想的温度範囲で動作させ、性能を最大限に引き出すため、熱管理のソリューションを提供します。

半導体計測装置

薄膜半導体製造の歴史は、常にプロセスを改良し続けてきました。コスト効率の高い生産のためのカギは、自動計測システムを実行してきたことです。昔から計測技術は、どんな種類の物理量やサイズでも測定してきました。薄膜製造産業では、自動計測システムは、厚さや屈折率、抵抗率、薄膜の応力などのパラメータを測定します。しかし、これらのシステムは材料の物理特性を追求するために使われただけではなく、この情報を製造プロセスにフィードバックすることにも使われてきました。

たくさんの薄膜特性は温度安定性が必要となるため、熱管理は半導体試験の段階で重要な役割を果たします。より高いスループットとパッケージング密度に対するニーズは、高速の光あるいは電気的測定システムと組み合わせることによって、熱管理システムに関する必要性をますます高めています。

X-ray Cooling in Industrial Scanners

Introduction

Industrial scanning equipment like X-ray machines are used in a wide variety of applications, ranging from non-destructive evaluation looking for manufacturing defects and contaminants to scanning trucks or baggage to ensure safety and security. X-ray inspection can be used for both process and quality control in automated assembly lines. Only a small portion of the energy generated by these systems is emitted as X-rays; the balance is released as heat.




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Energy Storage Systems

Background

Energy storage systems (ESS) have the power to impart flexibility to the electric grid and offer a back-up power source. Energy storage systems are vital when municipalities experience blackouts, states-of-emergency, and infrastructure failures that lead to power outages. ESS technology is having a significant impact on a wide range of markets, including data centers that utilize uninterrupted power supplies (UPS) and telecom base stations that utilize battery back-up systems.




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Thermal Management for Semiconductor Metrology Equipment

Introduction

The history of thin film semiconductor manufacturing has been one of constant process improvement. This constant process improvement was necessary in order to establish cost effective high yielding production lines as they struggled to keep pace with Moore’s law. All of this has been made possible through the integration of automated metrology systems with statistical process control. 




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Liquid to Liquid Ambient Cooling Systems for Semiconductor Tools

Introduction

Cooling and temperature control systems are used throughout semiconductor fabrication facilities. In fabrication facilities both large and small, hundreds to thousands of cooling systems are installed and operate continuously. The processes employed are usually setup as copy-exact, which means the process systems are developed and transferred from the OEM of the process tool. These critical production tools used in semiconductor fabrication facilities are required to be reliable and easy to service to deliver minimum downtime.




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冷却ループにおける腐食防止

化学的あるいは電気化学的な挙動や、研磨剤の挙動により、液体の冷却ループ内では腐食が生じますが、熱転送流体が湿った表面上に現れます。この結果、液体の流れは遅くなり、フィルタの詰まり、時にはポンプの部品に損傷を与えることさえあります。最悪の場合、十分な材料が流体中のコンタミを取り除いてもリークが起きる可能性があります。プロセス冷却流体の高い純度が求められる応用では、腐食はコンタミの発生になります。にも拘わらず、たいていの応用機器では、金属腐食を正しい材料と技術で防ぐことができます。

工業用X線の冷却

 

自動車産業におけるX線冷却

X線スキャナーはさまざまな業界でいろいろな機能を果たします。自動車産業では、このスキャナーは、新しいタイヤの検査に使われています。タイヤのゴムにボイドや異物混入を探すためです。モーターブロックの検査でも構台に乗せて回転させることで、X線システムを使い高速にテストしています。工業用の部品もX線スキャナーで検査し、材料構造や、潜在的な欠陥(クラックやボイド、凹みなど)、を素早く決めることができます。

工業用X線スキャナーは大量のエネルギーを発生し、そのうちのわずかな部分だけがX線として放出されます。その残りが熱として放出されます。この熱は、このスキャナーの最適な性能と長い動作寿命のためには素早く放散しなければなりません。

液冷システムはこの過剰な熱を放散するのに優れたソリューションです。レアードサーマルシステムズの液冷システムは、液体の冷媒を再循環する、自己完結するシステムです。特定の応用や発生する熱にもよりますが、いろいろ異なるタイプの液冷システムと冷媒を推薦します。ポンプは、次の機構の内の一つを使って液体冷媒を再循環させます:つまり空気の熱交換機と、液体の熱交換機、そして再循環チラーです。どの場合でも熱をX線スキャナーから取り除かれ、外部環境に放散されます。

半導体製造装置の冷却

数千もの冷却と温度制御システムが半導体製造工場に設置されており、常時作動しています。半導体製造工場で使われる重要な製造装置は、信頼性が高く、ダウンタイムを短縮できるようにサービスが容易でなければなりません。レアードサーマルシステムズは、半導体製造装置向けにカスタム仕様の冷却と温度制御システムを提供しています。


高精度の温度制御

レアードサーマルシステムズのカスタム液冷システムは半導体装置向けに特別に設計され正確な温度で装置が作動し続けるようにしています。このシステムには熱交換器やポンプ、センサ、熱電冷却器、熱電冷却アセンブリ、熱電冷却チラー、コンプレッサ、流量コントローラ、温度コントローラなどたくさん含まれています。

液体クロマトグラフィ

Liquid-Chromatography高性能な液体クロマトグラフィ(HPLC)は、混合物の組成成分を分離、同定、定量化することによって混合物を分析するのに使われる技術です。液体クロマトグラフィは通常は、もっと少ない量の試料で運転し、混合物内の成分を相対比例で測定しています。製薬や食品科学、石油産業の研究所でこれらの測定装置は製品開発やリバースエンジニアリングに使われています。

温度制御は、液体クロマトグラフィの分離工程で主要な役割を果たします。試料の成分と吸着材との間で起きる相互作用に影響するからです。HPLC装置の温度を制御する上で、熱電ペルチェ技術を主に2つ使います。熱電による冷却と加熱を使う試料トレイの温度制御と、分離カラムの加熱冷却です。