Reducir las emisiones de carbono en la sala limpia: por qué estamos pasando a usar calefacción por infrarrojos
Mantener la temperatura adecuada dentro de una sala limpia para el procesamiento de semiconductores es un verdadero desafío. Por lo general, se utilizan manta calefactoras resistentes o hornos de convección. Funcionan, sí, pero son extremadamente ineficientes.
Hemos comenzado a utilizar elementos calefactores de ondas cortas de infrarrojos. Es un cambio sencillo, pero marca una gran diferencia en la cantidad de energía que consume la sala limpia.
Dejemos de calentar el aire
La calefacción por convección es ineficiente: intenta calentar cada molécula de nitrógeno o argón presente en la sala, solo para calentar la pieza que se está procesando. Eso significa una gran pérdida de energía.
Los elementos calefactores por infrarrojos son diferentes: utilizan radiación para calentar directamente el objetivo. No hay necesidad de luchar contra la atmósfera; simplemente se aplica energía donde realmente se necesita. Cuando se ajusta la potencia y el voltaje según el peso real de la oblea, el tiempo de calentamiento disminuye drásticamente. Es rápido. Y eso significa menos consumo de energía por unidad de producto procesado.
Detalles técnicos
Estos elementos se fabrican con tubos de cuarzo de alta pureza. Para aumentar su eficiencia, se añaden recubrimientos especiales. Esto permite que la energía se concentre en el sustrato, evitando que reboten contra las paredes de la sala limpia.
Dado que utilizamos conectores industriales estándar, podemos integrar estos elementos fácilmente en nuestro sistema existente.
Una advertencia: estos dispositivos generan mucha energía en un espacio muy reducido. Debido a la alta densidad de energía, no se puede descuidar el diseño de los cables. Si los cables son demasiado delgados, habrá caídas de voltaje. Eso causará un calentamiento desigual, lo cual es algo que definitivamente queremos evitar.
El verdadero beneficio en la planta de producción
Lo mejor de todo no es el propio elemento calefactor, sino lo que ocurre con el resto de la sala. Al no calentar el aire ambiente dentro de la sala limpia, los sistemas de enfriamiento pueden descansar. Los refrigeradores ya no tienen que luchar por mantener la temperatura estable.
Eso es donde realmente se produce la reducción de emisiones de carbono. No se trata de términos “verdes” o de componentes sofisticados. Se trata simplemente de detener las pérdidas de energía en todo el sistema.