Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas de semicondutores: por que o uso de lâmpadas de cura por infravermelho faz sentido
Sejamos honestos: as fábricas de semicondutores consomem uma quantidade enorme de energia. Se olharmos para onde vai toda essa eletricidade, uma grande parte dela é gasta no processo de aquecimento dos materiais utilizados na produção.
Há anos, o método mais utilizado era o uso de fornos convencionais. Mas o problema é que esses fornos gastam muita energia apenas para aquecer o ar e as paredes do forno, só para chegar à temperatura adequada para o processamento dos wafers. É um desperdício de energia.
É por isso que usamos lâmpadas de cura por infravermelho certificadas. Em vez de aquecer todo o ambiente, o infravermelho atinge diretamente o wafer ou o fotoresista. É um método eficiente.
A lógica por trás da economia de energia
Pense em um forno convencional: ele é lento. Você precisa aquecer uma grande quantidade de ar, e o calor é perdido a cada segundo.
Nossos sistemas de cura por infravermelho utilizam radiação de onda curta. O calor atinge o substrato quase instantaneamente. Não há necessidade de esperar. Como o processo é rápido, o tempo de ciclo diminui, o que significa que as máquinas não precisam funcionar por horas a fio para concluir um lote de produção.
Além disso, essas lâmpadas são projetadas para ter alta densidade de potência. Ao concentrar essa energia em um feixe fino, toda a estrutura de aquecimento ocupa menos espaço. E, como não há geração de grandes quantidades de calor residual, o sistema de refrigeração não precisa trabalhar tanto para manter a fábrica refrigerada.
A implementação prática (e os cuidados necessários)
Essas lâmpadas são desenvolvidas especialmente para salas limpas. Isso significa que não há emissão de gases ou partículas indesejadas. Usamos invólucros de quartzo de alta pureza, pois o último coisa que se quer é que a contaminação estrague o processo de produção.
Mas é preciso ter cuidado com o aspecto elétrico. Essas lâmpadas consomem muita energia assim que são ligadas. Se seus quadros elétricos não estiverem preparados para esse tipo de carga, você acabará com os disjuntores queimando o tempo todo.
E aqui está o ponto perigoso: o infravermelho de onda curta é muito intenso. Se a esteira transportadora parar, mesmo que por alguns segundos, as temperaturas sobem rapidamente. É necessário ter um sistema de segurança que desligue a energia assim que houver interrupção no fluxo de produção. Caso contrário, os wafers podem ser destruídos diante dos nossos olhos.
O impacto real níveis de consumo energético
No final das contas, a utilização de lâmpadas de cura por infravermelho reduz o consumo de energia por wafer. É uma maneira simples de diminuir a pegada de carbono da fábrica.
O melhor de tudo é que essas lâmpadas geralmente podem substituir as antigas lâmpadas de cura sem precisar reformular toda a linha de produção. Assim, você obtém maior produtividade e menores emissões, sem precisar começar tudo do zero.