Reducir las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores: por qué el calentamiento por infrarrojos de precisión funciona realmente
Seamos honestos: la presión para alcanzar objetivos de neutralidad carbónica en las fábricas de semiconductores es cada vez mayor. Durante mucho tiempo, hemos dependido de hornos convencionales, pero estos consumen mucha energía. Calientan toda la cámara solo para llevar la oblea a la temperatura adecuada. Es una gran pérdida de energía.
Por eso estamos pasando a utilizar el calentamiento por infrarrojos de precisión. En lugar de calentar el aire que rodea la oblea, las lámparas de infrarrojos calientan directamente su superficie. Es un método más eficiente y sensato.
Dirigir el calor exactamente donde se necesita
Lo genial es que, con los sensores y lámparas adecuados, podemos controlar el flujo de calor hasta el nivel del milímetro. Utilizamos luz infrarroja de onda corta, ya que transfiere energía mucho más rápidamente que los métodos tradicionales. Así, se alcanza la temperatura deseada en un tiempo mucho menor. Eso significa menos kilovatios-hora por oblea.
También nos tomamos mucho tiempo asegurarnos de que el sistema no supere los límites establecidos. No hay nada peor que gastar demasiada energía y luego tener que reducirla porque se ha ido demasiado lejos. Cuando se alcanza exactamente la temperatura deseada, se evita el desperdicio de electricidad. La huella de carbono disminuye, al igual que las facturas.
Detalles sobre el hardware
No basta simplemente colocar estas lámparas y esperar lo mejor. Se necesita un diseño preciso. Utilizamos cuarzo de alta calidad y reflectores especiales para que la radiación llegue directamente a la oblea, en lugar de calentar las paredes de la máquina.
Pero hay un problema: el calor generado por los infrarrojos de alta densidad puede causar problemas locales. Si los sistemas de enfriamiento no son lo suficientemente eficaces, los sensores comenzarán a fallar, y todo se volverá caótico. Para mantener todo bajo control, es necesario utilizar controladores PID en bucle cerrado.
Una forma mejor de manejar una “fábrica verde”
Lo mejor es que ya no es necesario depender de esos elementos de calefacción que tardan horas en calentarse. Con los infrarrojos, se puede encender el sistema al instante. Se puede apagar y volver a activarlo en segundos. Ya no hay desperdicio de energía mientras la máquina está inactiva.
Si estás diseñando una nueva línea de producción ahora mismo, esta es probablemente la forma más rápida de reducir la intensidad de carbono sin reducir la productividad. Simplemente funciona.