Reducción de las emisiones de carbono en los procesos de fabricación: ¿Por qué estamos pasando a usar lámparas infrarrojas?
Seamos honestos: la fabricación de semiconductores es un verdadero desafío cuando se trata del control térmico. Se necesita una precisión absoluta, pero lograrlo suele significar desperdiciar mucha energía. Durante mucho tiempo, aceptamos que los hornos convencionales y los calentadores resistentes eran la solución. Pero son incómodos, lentos y desperdician energía.
Por eso hemos comenzado a utilizar lámparas infrarrojas en las salas limpias. No se trata solo de ahorrar unos segundos en el proceso, sino también de detener la pérdida de energía que hace que la huella de carbono de una fábrica sea tan alta.
¿Cómo funcionan realmente?
Imagínense un sistema de aire forzado: debe calentar todo el volumen de aire en la sala para poder calentar el componente a trabajar. Es ineficiente. Las lámparas infrarrojas son diferentes. Utilizan ondas electromagnéticas para calentar directamente el wafer o sustrato. No se calienta el aire, sino el material en sí. Esto significa que la temperatura se alcanza mucho más rápido, y no se desperdicia energía manteniendo caliente la habitación mientras la máquina está inactiva.
Detalles técnicos sobre el hardware
Dependiendo del material con el que trabajemos, generalmente utilizamos emisores de ondas cortas o medias. El objetivo es lograr una alta densidad de potencia. Queremos que mucha energía esté contenida en un área pequeña, lo que nos permite reducir el tamaño del propio banco de calentamiento.
Pero hay algo importante que tener en cuenta: cuidado con el suministro de energía. Estas lámparas consumen mucha corriente. Si cada lámpara消耗 2 kW o más, asegúrese de que sus cables y disyuntores puedan soportar esa carga. Nadie quiere que se produzcan cortes de energía en medio del procesamiento. Además, no hay que dejarlas encendidas al 100% todo el tiempo. Use controladores de precisión para modular la potencia, de lo contrario, los filamentos se quemarán rápidamente.
Haciendo realidad la idea de una “fábrica ecológica”
Cuando se utilizan lámparas infrarrojas en los procesos de fabricación, el sistema de climatización puede funcionar mejor. Como no hay pérdida de calor en toda la sala limpia, los enfriadores no tienen que esforzarse tanto para mantener las temperaturas bajas. Es una solución ganar-ganar.
Estas lámparas pueden reemplazar fácilmente a esos viejos calentadores ineficientes. Notará que la cantidad de energía consumida por cada wafer disminuye.
El único problema real es la posición de las lámparas. Si el sustrato no está perfectamente centrado debajo de la lámpara, habrá zonas donde el calor será excesivo. Es un problema, pero podemos resolverlo con reflectores ajustados. Así, se logra un perfil térmico uniforme en toda la superficie del banco de calentamiento.