Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas de semicondutores: Por que o aquecimento por infravermelho preciso realmente funciona
Sejamos honestos: a pressão para atingir metas de neutralidade de carbono nas fábricas de semicondutores está cada vez maior. Por muito tempo, dependemos de fornos convencionais, mas eles consomem muita energia. Eles aquecem toda a câmara apenas para levar a placa até a temperatura desejada. É um desperdício enorme de energia.
É por isso que estamos passando a utilizar o aquecimento por infravermelho preciso. Em vez de aquecer o ar ao redor da placa, as lâmpadas de infravermelho aquecem diretamente a superfície da placa. Isso é mais eficiente e faz sentido.
Levar o calor exatamente onde é necessário
O melhor é que, com os sensores e lâmpadas adequados, podemos controlar o fluxo de calor com precisão, até mesmo em nível de milímetros. Usamos luzes de infravermelho de onda curta, pois elas transmitem energia muito mais rapidamente do que os métodos tradicionais. Assim, é possível alcançar a temperatura desejada em questão de segundos. Isso significa menos consumo de energia por placa.
Também é importante garantir que o sistema não exceda a temperatura desejada. Não há nada pior do que usar muita energia apenas para, depois, ter que diminuir o consumo porque se superou a temperatura máxima. Quando se alcança a temperatura exata, não há mais desperdício de energia. Assim, a pegada de carbono diminui, e as contas também.
Os detalhes técnicos do hardware
Mas não basta simplesmente colocar essas lâmpadas no lugar certo. É preciso que tudo funcione corretamente. Usamos quartzo de alta qualidade e refletores específicos para garantir que a radiação atinja diretamente a placa, em vez de aquecer as paredes da máquina.
Mas há um problema: o aquecimento por infravermelho de alta densidade gera um calor intenso em determinadas áreas. Se os sistemas de resfriamento não forem suficientes, os sensores começarão a dar erros, e tudo ficará fora de controle. Para manter a temperatura estável – dentro de ±1°C – é preciso combinar essas lâmpadas com controladores PID de circuito fechado.
Uma maneira melhor de operar uma “fábrica verde”
O melhor de tudo é que não é mais necessário depender daqueles elementos de aquecimento enormes que levam horas para esquentar. Com o aquecimento por infravermelho, é possível ligar o sistema instantaneamente. É possível desligar o sistema e voltá-lo às especificações desejadas em segundos. Não há mais desperdício de energia enquanto a máquina fica parada.
Se você está planejando construir uma nova linha de produção agora, essa é provavelmente a maneira mais rápida de reduzir a intensidade de carbono, sem diminuir a produtividade. Simplesmente funciona.