Riduzione delle emissioni di carbonio nelle cabine per semiconduttori grazie al riscaldamento a onde infrarosse
Siamo onesti: riscaldare una cabina destinata al lavoro sui semiconduttori è solitamente uno spreco di energia. La maggior parte dei sistemi utilizza riscaldamento resistivo, il che significa che si cerca di riscaldare l’intera cabina pur di portare il pezzo da lavorare alla temperatura desiderata. È un metodo inefficiente.
Abbiamo trovato un modo migliore: utilizzando elementi di riscaldamento a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda, possiamo dirigerne il calore esattamente dove è necessario. In questo modo non dobbiamo riscaldare l’intera cabina, ma soltanto la parte su cui stiamo lavorando.
L’aspetto legato all’energia
Quando si lavora in condizioni di vuoto o in un ambiente inerte, è necessario raggiungere rapidamente la temperatura desiderata. È qui che entra in gioco l’alta densità di potenza. Poiché le onde infrarosse trasferiscono calore attraverso la radiazione e non attraverso la convezione, non è necessario utilizzare grandi quantità di energia per riscaldare il gas di argon o azoto presente nella cabina. Il calore viene diretto esattamente dove serve. In questo modo i tempi di riscaldamento diminuiscono, e si noterà subito una differenza nei costi energetici.
I componenti utilizzati
La contaminazione rappresenta il principale problema. Un piccolo errore può rovinare tutto il lotto prodotto. Per questo motivo utilizziamo involucri in quarzo ad alta purezza e filamenti di tungsteno. Il quarzo è ottimo perché non emette gas quando si riscalda. Utilizziamo anche rivestimenti specifici per assicurarci che il calore venga assorbito effettivamente dal materiale, invece di rimanere sulla superficie.
Inoltre, visto che lo spazio all’interno di queste cabine è sempre limitato, utilizziamo connettori standardizzati. Questo garantisce un collegamento perfetto tra i componenti elettrici, evitando problemi legati ai fulmini elettrici.
La realtà
Passare all’uso delle onde infrarosse rappresenta un vantaggio sia per il pianeta che per le stanze pulite in cui si lavora. Riduce notevolmente il carico sui sistemi di riscaldamento e refrigerazione.
Tuttavia, non si tratta di una soluzione semplice da implementare. Le onde infrarosse ad alta intensità generano calore localizzato. Se non si prestano attenzione ai componenti utilizzati, si possono verificare problemi come deformazioni delle strutture o danni ai sigilli. Inoltre, non basta semplicemente premere un interruttore: è necessario utilizzare un controllore PID preciso. Senza un sistema di controllo efficace, è molto facile danneggiare i filamenti o il substrato su cui si lavora.