Het bereiken van de juiste temperatuur voor kwantumchips
Bij het bouwen van kwantumchips is ‘bijna goed genoeg’ niet voldoende. De thermische toleranties zijn veel strenger dan die in standaard-elektronica. Om dit probleem op te lossen, gebruiken we korte golflengteninfraroodverlichting. Dit is de enige manier om de precisie te bereiken die deze ondergronden nodig hebben.
Hoe de ‘thermische brug’ werkt
Als je probeert een PCB op te warmen met traditionele methoden, zal de hele behuizing waarschijnlijk oververhit raken. Dat leidt tot problemen. In plaats daarvan gebruiken we halogeenlampen met hoge intensiteit. Deze lampen zetten elektriciteit om in straling met korte golflengten, die rechtstreeks op het oppervlak van de PCB terechtkomt. Het is geen conventionele oven waarbij de lucht wordt opgewarmd; het is een directe verwarming. Het gaat erg snel. Je kunt de temperatuur in luttele seconden verhogen.
We letten ook goed op de kwartskamers van deze lampen. We zorgen ervoor dat het spectrale uitgangssignaal precies overeenkomt met de manier waarop het PCB-materiaal hitte opneemt. Als deze golflengte zelfs maar iets afwijkt, verspil je energie en loopt je het risico dat de omliggende componenten beschadigen.
De nadelen (want er is altijd een prijs)
Om het simpel te houden, gebruiken we standaardconnectoren zoals R7s of Sk15. Dit betekent dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen door bestaandeconnectoren, waardoor het bedrading gemakkelijker wordt. Maar er is wel een nadeel: omdat we zoveel vermogen gebruiken om de temperatuur snel te verhogen, moet je goed opletten hoeveel stroom er wordt verbruikt. Bovendien, wanneer je een hoogdichtheidse IR-array in een klein oppervlak plaatst, ontstaat er veel thermische energie. Je kunt de behuizing niet negeren. Als je koelsysteem niet goed genoeg is, zal de omgevingstemperatuur stijgen, zal de nauwkeurigheid van de sensoren afnemen en zal de kalibratie van de kwantumchip verloren gaan.
Van slimme meters tot kwantumtechnologie
We hebben deze lampen al jarenlang gebruikt bij de productie van slimme meters, bijvoorbeeld voor het harden van materialen en het smelten van lood. Maar in de wereld van kwantumtechnologie verandert het doel. Nu gaat het erom de ondergrond stabiel te houden. We gebruiken PWM (Pulse Width Modulation) om de stroomsterkte te regelen en alles in een stabiele staat te houden. Hierdoor kan de PCB geen vervorming krijgen. Het resultaat? Een vlakke, stabiele ondergrond die klaar is voor de volgende stap in het productieproces.