Reducir las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores
Si deseas que una fábrica de semiconductores sea neutra en términos de carbono, no basta con reemplazar las bombillas por LED y ya está. La verdadera clave está en cómo gestionamos el calor durante el procesamiento de los wafer. Aquí es donde entran en juego las lámparas infrarrojas recubiertas de oro.
El truco del recubrimiento de oro
Las lámparas de cuarzo convencionales generan mucha energía desperdiciada, ya que esta se dispersa por todas partes. En una fábrica, gran parte de ese calor se pierde o es absorbido por partes de la máquina que no lo necesitan. Al añadir una fina capa de oro al cuarzo, cambiamos esto. El oro refleja la radiación de onda larga hacia el filamento, mientras que las ondas infrarrojas cortas son dirigidas directamente hacia el objetivo. El resultado es un haz de calor concentrado que llega casi instantáneamente a la superficie del wafer. De esta forma, no se pierde tiempo esperando a que todo se caliente, y tampoco se calienta accidentalmente el resto de la máquina.
Potencia, velocidad… y sus limitaciones
Estas lámparas están diseñadas para funcionar con alta densidad de potencia. Se necesita ese calor inmediato. Al calcular los costos, esto representa un ahorro, ya que se utilizan menos kilovatios por wafer, ya que no hay tiempo de inactividad. Pero aquí está el problema: esa intensidad ejerce mucho estrés sobre el cuarzo. Si los ventiladores de refrigeración no son lo suficientemente eficaces, los extremos de esos tubos se quemarán muy rápidamente. Es necesario encontrar el equilibrio entre el flujo de calor y el flujo de aire; de lo contrario, habrá que reemplazar las lámparas con mucha más frecuencia de lo deseado.
Qué beneficios trae esto a la fábrica
El uso de lámparas infrarrojas recubiertas de oro no solo acelera el proceso de producción, sino que también mantiene la sala limpia más fresca. Dado que hay menos calor desperdiciado, el sistema de climatización no tiene que trabajar tanto para mantener la temperatura estable. Es una solución ganadora-ganadora: se obtienen tiempos de ciclo más rápidos y facturas de electricidad más bajas. Si se combinan estas lámparas con un controlador SCR de precisión, se puede mantener la temperatura estable sin esos picos energéticos que ocurren con los sistemas antiguos.