Reducción de las emisiones de carbono en la fábrica: ¿Por qué los calentadores infrarrojos de vacío son la solución?
Si realmente queremos alcanzar esos objetivos de neutralidad carbónica en la fábrica, debemos dejar de desperdiciar energía. El método tradicional, que consiste en usar calefacción resistiva, es como intentar calentar toda una casa solo para mantener caliente a una sola persona. Se calienta todo el volumen de la cámara, cuando en realidad solo se necesita calentar esa área específica.
Por eso hemos pasado a utilizar calentadores infrarrojos de vacío. En lugar de calentar el aire (o su falta), dirigimos el calor directamente hacia la oblea. De esta manera, se elimina el desperdicio de energía y se reducen los tiempos necesarios para que la oblea alcance la temperatura adecuada. Es una forma más eficiente de operar una fábrica “verde”.
La física detrás de esto (sin entrar en detalles técnicos)
Lo importante es que, en un ambiente de vacío, no hay aire que transmita el calor. Por lo tanto, dependemos únicamente de la radiación. Hemos ajustado estos sistemas infrarrojos para que emitan radiación de onda corta. Esta radiación llega directamente al sustrato, sin perder energía en calentar las paredes de la cámara. Esto significa que no hay que luchar contra el efecto de enfriamiento de la bomba de vacío en cada momento. La energía se concentra donde realmente es necesaria, lo que hace que la factura por kilovatio-hora disminuya.
Los componentes necesarios y sus limitaciones
Utilizamos cuarzo de alta pureza y filamentos especializados para manejar el calor. Pero hay un problema: cuando se colocan lámparas de alta potencia en un espacio de vacío, la densidad de calor aumenta enormemente. Es necesario diseñar sistemas de refrigeración adecuados. Si el sistema de refrigeración es insuficiente, las lámparas se quemarán rápidamente. El estrés térmico en los sellos también puede ser un problema si no se presta atención.
Integración en el flujo de trabajo
Lo mejor es que estos calentadores pueden reemplazar fácilmente a los antiguos. Utilizamos conectores estándar, por lo que no es necesario pasar semanas reconectando todo el sistema. La diferencia en velocidad es notable: en lugar de esperar horas para que la oblea alcance la temperatura adecuada, ahora solo se necesitan minutos. Esto no solo ahorra energía, sino que también permite procesar más obleas sin necesidad de más espacio.
Claro, el sistema de control de energía es un poco más complejo, ya que hay que tener en cuenta los excesos de consumo. Pero si consideramos cuánto carbono se puede reducir por unidad producida, parece obvio que este es un cambio necesario en cualquier fábrica moderna.