Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas: Por que o aquecimento por infravermelho funciona mesmo
Sejamos honestos: as salas limpas utilizadas na produção de semicondutores consomem uma enorme quantidade de energia. A maior parte dessa energia acaba sendo desperdiçada no processo de aquecimento. Mas, ultimamente, tenho visto cada vez mais engenheiros abandonarem esses antigos aquecedores resistentivos em favor de sistemas de aquecimento por infravermelho de onda curta. É uma das maneiras mais eficazes de alcançar os objetivos de neutralidade carbônica, sem causar problemas.
A física por trás disso:
O aquecimento resistentivo é ineficiente. Ele desperdiça muita energia para aquecer o ar e o chassi da máquina, antes mesmo que o wafer sinta qualquer calor. Já o aquecimento por infravermelho funciona de maneira diferente: ele envia energia diretamente para o alvo. Isso significa uma diferença significativa no consumo de energia, pois o tempo necessário para aquecer o ambiente diminui drasticamente. Você não está desperdiçando energia aquecendo todo o ambiente – apenas a área necessária.
Mas não é tão simples assim:
Ao planejar uma atualização para uso de sistemas de aquecimento por infravermelho, é preciso prestar atenção à densidade de energia utilizada. Lâmpadas de quartzo de alta potência são ótimas para processos rápidos, mas geram muito calor. Se o sistema de climatização não estiver preparado para essa carga adicional, os alarmes da sala limpa serão acionados, o que é algo que ninguém quer. Geralmente, recomendamos ciclos de uso alternados, para manter a temperatura estável e evitar os alarmes.
Os detalhes técnicos:
A maioria desses sistemas é projetada para ser substituída facilmente. Utilizamos conectores padrão, então a instalação é bem rápida. Além disso, como utilizamos invólucros de quartzo, não há risco de contaminação que possa afetar a qualidade dos produtos.
Claro, existe um trade-off: as lâmpadas de onda curta não duram tanto quanto os antigos aquecedores resistentivos. Será preciso trocá-las com mais frequência. Mas, considerando as economias de energia e a menor pegada de carbono, o custo de manutenção é insignificante.
Basicamente, trata-se de uma mudança de um sistema “configure e esqueça” para algo muito mais preciso e eficiente.