Reduzindo as emissões de carbono na produção de semicondutores: A vantagem do aquecimento por radiação infravermelha
A produção de semicondutores requer muito calor e precisão. Mas se você ainda depende de métodos tradicionais de aquecimento por resistência, na verdade está gastando dinheiro para aquecer o ar do ambiente, em vez do próprio substrato. Isso é lento, desperdiçador e aumenta as despesas com energia.
É aí que as lâmpadas de radiação infravermelha de onda curta entram em cena. Em vez de aquecer todo o ambiente, essas lâmpadas direcionam o calor diretamente para o substrato. É um aquecimento mais eficiente.
Por que onda curta?
Pense nisso como a diferença entre um fogão de cozinha lento e um método de aquecimento rápido. Os emissores de onda curta geram mais calor e concentram mais energia num espaço menor. O resultado? Você alcança a temperatura desejada muito mais rapidamente. Não é preciso esperar horas para que o calor penetre no substrato. É rápido. Muito rápido. E isso significa que você gasta bem menos quilowatt-hora por padrão de semicondutor produzido.
O desafio: o hardware
Claro, não é tão simples quanto “conectar e usar”. Quando se lida com tanta energia em um espaço tão restrito, as coisas ficam quentes – e não estou me referindo apenas ao substrato. É preciso ter cuidado com o resfriamento. Se você não controlar o calor gerado ao redor das lâmpadas, elas podem se danificar rapidamente. Descobrimos que combinar essas lâmpadas com um controlador PID é a única maneira de manter tudo estável e evitar que o substrato superaqueça.
Realmente “verde”
“Fábrica verde” parece ser um slogan corporativo, mas, na realidade, trata-se simplesmente de reduzir o consumo de energia. Com o uso de radiação infravermelha, é possível eliminar os fornos enormes usados para pré-aquecimento. O aquecimento só acontece quando o componente está no lugar certo. Não há mais desperdício de energia.
Mas há um detalhe importante: os suprimentos de energia são mais caros no início, e é preciso manter os tubos de quartzo limpos. Se eles se sujarem, a eficiência diminui e as economias de energia desaparecem. Mantenha os tubos limpos, e o sistema fará o trabalho pesado por você.