Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas de semicondutores: Vamos falar sobre o processo de secagem
Sejamos honestos: as fábricas de semicondutores consomem uma quantidade enorme de energia. Uma grande parte dessa energia é gasta no simples ato de secar as bolachas de silício após o processamento em meio líquido.
Vejo muitas fábricas ainda utilizando fornos convencionais ou elementos de aquecimento obsoletos, que na verdade apenas aquecem o ar ao redor das bolachas de silício, em vez da própria bolacha. Isso é um desperdício. Se você quer construir uma “fábrica verde”, trocar esses equipamentos por sistemas de aquecimento por radiação infravermelha é uma das soluções mais eficazes.
Por que o aquecimento por radiação infravermelha funciona
Pense na convectão: ela utiliza o ar como intermediário para transferir calor. É um processo lento e ineficiente, além disso, o calor se dispersa por toda parte.
Já o aquecimento por radiação infravermelha é diferente. Ele utiliza radiação. Os fótons atingem diretamente a superfície da bolacha de silício. Não é preciso gastar milhares de watts para aquecer todo o espaço da câmara, apenas para secar algumas bolachas de silício. Geralmente, utilizamos radiação infravermelha de onda curta e média, pois elas conseguem penetrar rapidamente na camada líquida que cobre a superfície da bolacha de silício.
Um processo de secagem mais rápido significa que a máquina precisa funcionar por menos tempo em alta potência. É assim de simples.
A implementação prática
Quando pensamos em atualizar os sistemas de aquecimento para radiação infravermelha, tudo se resume à densidade de poder. Lâmpadas de quartzo de alta potência são ótimas, pois permitem o acionamento instantâneo do sistema. Não é preciso manter o sistema funcionando em alta temperatura enquanto se espera pelo próximo lote de produtos. Basta acionar o aquecimento assim que a bolacha de silício entra na máquina, e desligar o sistema assim que ela sai.
Mas há um problema: essas lâmpadas de alta intensidade ficam muito quentes. Se os ventiladores ou dissipadores de calor não forem suficientes, as lâmpadas podem queimar ou os equipamentos podem ser danificados. É preciso encontrar o equilíbrio entre a potência necessária e a capacidade de resfriamento do sistema.
O impacto nas contas de energia
Se você já fez uma auditoria energética, sabe que o consumo de energia em modo de espera é o que faz as fábricas gastarem tanto dinheiro. É o “assassino silencioso”.
Os sistemas de aquecimento por radiação infravermelha eliminam esses tempos longos e caros de aquecimento. Ao reduzir o tempo de secagem de minutos para segundos, a quantidade de energia consumida por cada bolacha de silício diminui drasticamente.
É a maneira mais rápida de alcançar metas de neutralidade carbônica, sem precisar diminuir a velocidade da linha de produção.