Ridurre le emissioni di carbonio nelle fabbriche di semiconduttori: tutto dipende dall’involucro esterno
Ogni fabbrica di semiconduttori è sotto pressione per raggiungere gli obiettivi legati alla riduzione delle emissioni di carbonio. La soluzione più ovvia è sostituire i vecchi sistemi di riscaldamento a resistenza con sistemi a onde infrarosse ad alta precisione. Ma c’è un problema: la lampada da sola non basta.
La vera magia avviene nell’involucro esterno in acciaio inossidabile. Se la sua costruzione non è perfetta, l’energia prodotta viene semplicemente sprecata.
Bisogna fermare la perdita di calore
Se si vuole ridurre le emissioni di carbonio, bisogna smettere di sprecare calore. È semplice. Utilizziamo acciaio inossidabile di alta qualità per i nostri involucri, poiché i cicli termici sono estremamente intensi. Se l’involucro si deforma, si creano problemi. Un involucro scadente permette alle radiazioni infrarosse di filtrare nella sala pulita. In tal caso, il sistema di condizionamento ha bisogno di funzionare a pieno regime per compensare, e quindi i costi energetici aumentano notevolmente.
Ecco perché utilizziamo tecniche di piegatura precisa e saldatura TIG. Vogliamo che l’involucro sia ermetico, in modo che il calore venga trattenuto sul substrato, senza riscaldare l’intera stanza.
Il segreto sta nella riflessione dei raggi infrarossi
Non scegliamo semplicemente qualsiasi pezzo di acciaio. Ci concentriamo sulla geometria interna dell’involucro, per assicurarci che la riflessione dei raggi infrarossi sia ottimale. Concentrando meglio i raggi infrarossi, possiamo ridurre la potenza necessaria delle lampade, senza però diminuire la temperatura del substrato. Si ottiene lo stesso risultato, ma con un consumo energetico inferiore. È una soluzione vincente.
L’equilibrio tra prestazioni e costi
C’è però un compromesso da trovare. L’uso di acciaio inossidabile spesso rende l’involucro più pesante, il che aumenta la massa termica. Di conseguenza, per raggiungere la temperatura desiderata ci vuole più tempo. Bisogna trovare il giusto equilibrio tra spessore dell’involucro e velocità di riscaldamento. Se l’involucro è troppo sottile, inizia a vibrare o a perdere calore; se è troppo spesso, si perde la rapidità di risposta del sistema. Bisogna trovare quel punto di equilibrio ideale.
Un prodotto progettato per essere facilmente sostituibile
Abbiamo progettato questi involucri in modo che possano sostituire facilmente quei sistemi di riscaldamento inefficaci e ingombranti. Sono progettati per fornire una distribuzione uniforme del calore su tutto il substrato. Se le tolleranze non sono corrette, si creano zone surriscaldate, e questo porta alla distruzione dei wafer. Nessuno vuole buttare via un lotto di silicio solo perché l’involucro non è stato costruito correttamente.