Riduzione delle emissioni di carbonio e dell’energia sprecata nella produzione dei biosensori
Quando si producono biosensori, è fondamentale mantenere la temperatura ideale durante i processi di cottura. Ma siamo onesti: i forni tradizionali a convezione rappresentano un vero problema dal punto di vista energetico. Consumano tantissima energia solo per riscaldare l’aria all’interno della camera, prima ancora che il componente da trattare venga effettivamente riscaldato.
Abbiamo trovato un metodo migliore: invece di riscaldare l’intera stanza, utilizziamo lampade a infrarossi mirate per riscaldare direttamente il wafer o il substrato su cui viene prodotto il sensore. È un cambiamento semplice, ma che fa una grande differenza in termini di consumo energetico.
Regolazione corretta dell’energia utilizzata
Il vero trucco sta nella velocità di riscaldamento. Se si utilizza il metodo di trattamento termico rapido (RTP), è necessario un forte flusso di calore in una piccola area. Utilizziamo quindi lampade a infrarossi a onde corte, poiché queste riescono a penetrare più in profondità nel substrato e funzionano molto più velocemente rispetto alle lampade a onde lunghe. È davvero veloce… E questo influisce positivamente sul tempo totale di produzione. Poiché la macchina non deve funzionare per ore, consuma molta meno energia per unità di prodotto.
Un consiglio pratico: di solito abbiniamo la tensione delle lampade a quella già utilizzata dalla nostra struttura. Nessuno vuole affrontare i problemi legati all’uso di trasformatori aggiuntivi, se non è strettamente necessario.
Attenzione: se si utilizzano molte lampade in serie, queste diventano molto calde. Assicuratevi che il sistema di raffreddamento sia efficace, altrimenti i valori di temperatura potrebbero variare.
Mantenimento della pulizia
In una sala pulita, anche la minima contaminazione può rovinare tutto. Per questo utilizziamo rivestimenti in quarzo ad alta purezza: così non ci sono emissioni di gas e nessun problema legato alla contaminazione.
Utilizziamo anche rivestimenti speciali sulle lampade, in modo da poter regolare lo spettro di emissione e far sì che l’energia raggiunga esattamente la banda di assorbimento del materiale del sensore. Si tratta di precisione, non semplicemente di calore.
Inoltre, grazie all’uso di connettori standardizzati, le lampade possono essere sostituite facilmente, senza dover modificare l’intera struttura. In questo modo, la linea di produzione continua a funzionare regolarmente.
Il vantaggio principale
Il vantaggio principale è che passando da sistemi di riscaldamento a aria a sistemi a infrarossi, si riducono notevolmente le emissioni di carbonio. Non bisogna più spendere energia per riscaldare aria che in realtà non ha bisogno di essere riscaldata.
Notiamo una diminuzione significativa dei kWh consumati per ogni wafer. Se si è sotto pressione per raggiungere gli obiettivi legati alla produzione “verde”, ma non si può permettersi di riprogettare l’intero processo di produzione, questa è la soluzione ideale. Si tratta di un semplice cambiamento hardware che permette di ridurre effettivamente le emissioni di carbonio.