Dejen de calentar el aire: una forma más inteligente de procesar las obleas
Si realmente queremos alcanzar esos objetivos de neutralidad carbónica en las fábricas, debemos dejar de depender de esos hornos resistentes y obsoletos. Ellos consumen mucha energía. En su lugar, estamos pasando a utilizar sistemas de calefacción por infrarrojos de alta precisión.
La idea es sencilla: ¿por qué calentar toda la cámara de vacío o el aire que rodea a la oblea, cuando lo único necesario es que la propia oblea se caliente? Utilizamos sensores e lámparas de infrarrojos para dirigir el calor justo donde es necesario. Así, no se desperdicia energía en espacios innecesarios.
¿Cómo funciona realmente?
La calefacción tradicional se basa en la convección. Es lenta, ineficiente y consume mucha energía. El sistema de infrarrojos funciona de manera diferente: utiliza radiación electromagnética para transferir energía. Al ajustar la emisión de la lámpara a lo que realmente absorbe el silicio, el calor llega directamente al sustrato. Es rápido. Muy rápido. Y como el tiempo de calentamiento es mucho menor, la cantidad total de kilovatios-hora necesarios por oblea disminuye significativamente.
Controlar la temperatura
No se puede simplemente generar calor sin más. Es necesario mantener un control preciso de la temperatura. Utilizamos sensores de infrarrojos de alta velocidad que monitorean la superficie de la oblea en tiempo real. Estos sensores interactúan con un sistema PID que ajusta la potencia de la lámpara según sea necesario. Si aparece algún punto caliente, el sistema reduce inmediatamente la potencia. De esta manera, se evita que la oblea se dañe y se reduce el consumo de energía.
El inconveniente (porque siempre hay uno)
Cuando se utilizan lámparas de infrarrojos de alta densidad, se genera mucho estrés térmico en el chasis del equipo. Claro, la oblea se calienta rápidamente, pero los componentes circundantes también sufren. Es necesario asegurarse de que los sistemas de refrigeración sean lo suficientemente eficaces para manejar ese calor intenso. Si los sistemas de refrigeración son insuficientes, se perderán los beneficios obtenidos de ahorrar energía, y además, el equipo se dañará.
Qué significa esto para las fábricas
Reemplazar esos viejos sistemas de calefacción por sistemas de infrarrojos hace que las etapas de curado y recocido sean mucho más eficientes. En muchos casos, es un cambio bastante sencillo de implementar. Hemos notado que cuanto mejor sea el sensor de infrarrojos, menor será el consumo de energía. Es una solución ganador-ganador: menos desperdicio, menos obleas rechazadas y una huella de carbono mucho menor.