** Riduzione delle emissioni di carbonio nelle fabbriche di semiconduttori: perché il riscaldamento a infrarossi funziona davvero**
Le fabbriche di semiconduttori sono sotto pressione per raggiungere gli obiettivi legati alla neutralità carbonica. Tuttavia, se si osserva il processo di essiccazione dei wafer, si nota che una grande quantità di energia viene sprecata in questo passaggio.
Vedo spesso che le fabbriche continuano ad utilizzare forni a convezione o elementi riscaldanti obsoleti. È un metodo inefficiente: si spende tantissima energia per riscaldare l’intera camera e l’aria circostante, quando in realtà ciò che conta è solo il wafer stesso.
** I vantaggi del riscaldamento a infrarossi**
Quando entro in una fabbrica per effettuare un controllo sulle linee di essiccazione, la prima cosa che controllo è il “ritardo termico”. La convezione è un metodo lento: bisogna prima riscaldare l’aria, e poi l’aria riscalda il wafer. Il riscaldamento a infrarossi, invece, evita questo passaggio intermediario: gli raggi elettromagnetici trasmettono l’energia direttamente sulla superficie del wafer.
Passando al riscaldamento a onde corte, si evita lo spreco di energia nei muri della macchina e nell’aria intorno ad essa. La quantità di energia necessaria per riscaldare ogni wafer diminuisce. Semplice, no?
** Come impostare correttamente il sistema di riscaldamento**
Non basta semplicemente sostituire il vecchio sistema di riscaldamento con uno nuovo. Per ridurre realmente le emissioni di carbonio, è necessario utilizzare un’onda lunghezza adeguata. Se l’emittente a infrarossi non è regolato in modo da corrispondere allo spettro di assorbimento specifico del wafer o del materiale da essiccare, si continua comunque a sprecare energia.
Di solito si utilizzano lampade a quarzo ad alta densità. Perché? Perché permettono un rapido avvio e spegnimento. Non c’è bisogno che i termosifoni funzionino a pieno regime mentre si aspetta tra un lotto e l’altro.
Tuttavia, c’è un problema: i sistemi a infrarossi ad alta intensità generano molto calore, soprattutto alle estremità delle lampade. Se non si utilizzano ventilatori o sistemi di raffreddamento adeguati, si possono danneggiare i componenti della macchina. È un problema che bisogna evitare.
** I vantaggi per i parametri ambientali**
Quando si abbandona il riscaldamento a convezione in favore di quello a infrarossi, i risultati diventano molto migliori. Si utilizzano meno kilowatt-orari per unità di prodotto. La postazione di essiccazione occupa meno spazio. Inoltre, poiché i termosifoni funzionano per periodi più brevi, si consuma meno energia, il che riduce le emissioni di CO2. I wafer vengono essiccati più velocemente, e i valori relativi alle emissioni di carbonio diventano più precisi. È davvero una vittoria per tutti.