Smettiamo di riscaldare l’aria: un modo più intelligente per trattare le wafer
Se vogliamo davvero raggiungere gli obiettivi legati alla neutralità carbonica nei nostri impianti di produzione, dobbiamo smettere di affidarci a quei forni resistentivi tradizionali. Essi consumano tantissima energia. Invece, stiamo passando all’uso di sistemi di riscaldamento a infrarossi ad alta precisione.
L’idea è semplice: perché riscaldare tutta la camera a vuoto o l’aria intorno alla wafer, quando basta riscaldare soltanto la wafer stessa? Utilizziamo sensori e lampade a infrarossi per concentrare il calore esattamente dove è necessario. Così non si spreca energia su spazi inutili.
Come funziona realmente
Il riscaldamento tradizionale si basa sulla convezione: è lento, inefficace e richiede molta energia. Il sistema a infrarossi invece utilizza radiazioni elettromagnetiche per trasferire l’energia direttamente nel substrato. È veloce… davvero veloce. Inoltre, poiché il tempo di riscaldamento è molto più breve, i costi energetici per ogni wafer diminuiscono notevolmente.
Controllare la temperatura
Non possiamo semplicemente riscaldare senza controllo. È necessario mantenere sotto controllo la temperatura. Utilizziamo sensori a infrarossi ad alta velocità che monitorano in tempo reale la superficie della wafer. Questi sensori comunicano con un sistema PID che regola dinamicamente la potenza delle lampade. Se si verifica una zona troppo calda, il sistema riduce immediatamente la potenza delle lampade. In questo modo la wafer non viene danneggiata e i costi energetici rimangono bassi.
I vantaggi… ma anche dei limiti
Il problema è che, passando a lampade a infrarossi ad alta densità, si genera un forte carico termico sulle parti meccaniche dell’impianto. Certo, la wafer si riscalda rapidamente, ma anche le parti circostanti vengono colpite dal calore. È importante assicurarsi che i sistemi di raffreddamento siano sufficientemente robusti per gestire questo calore elevato. Altrimenti, i risparmi energetici verranno annullati dai danni causati alle macchine.
Cosa significa per noi
Sostituire i vecchi sistemdi riscaldamento con sistemi a infrarossi rende i processi di essiccazione e tempra molto più efficienti. Per molte linee di produzione già esistenti, si tratta di un cambio abbastanza semplice. Abbiamo notato che, quanto migliore è il sensore a infrarossi, tanto minori sono i costi energetici. È quindi una soluzione vincente: meno sprechi, meno wafer respinte e una minore impronta carbonica.