Riduzione delle emissioni di carbonio grazie al riscaldamento a onde infrarosse di precisione
Quando si lavora in uno stabilimento per la produzione di semiconduttori, la temperatura non è semplicemente un parametro da considerare: è fondamentale. Anche il minimo errore può rendere l’intero lotto di prodotti inutilizzabili.
Abbiamo scoperto che il riscaldamento a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda è la soluzione migliore. Perché? Perché non surriscalda l’aria intorno al wafer; l’energia viene invece concentrata direttamente sul substrato. È proprio qui che avviene il “miracolo” per quanto riguarda il consumo energetico e le emissioni di carbonio.
Il segreto sta nella densità dell’energia emessa.
Basta pensare ai fari a onde infrarosse ad alta potenza: permettono di raggiungere la temperatura desiderata in pochi secondi, non in minuti. Questo significa che non si perde tempo né energia ad aspettare che la macchina si riscaldi. Possiamo regolare questi sistemi affinché emettano energia nelle lunghezze d’onda che il silicio è in grado di assorbire. L’energia va esattamente dove serve, e non nelle pareti della camera di lavoro.
Tuttavia, ci sono alcuni svantaggi.
Per evitare che il calore si disperda ovunque, utilizziamo rivestimenti in quarzo e riflettori di precisione per concentrare il fascio di luce. Funziona bene, ma è come guidare un motore ad alte prestazioni: i filamenti delle lampade vengono sottoposti a grande stress. Se la tensione fornita varia anche solo leggermente, le lampade si distruggono molto prima del previsto. È quindi necessario utilizzare una fonte di alimentazione affidabile per far funzionare correttamente i dispositivi.
Cosa significa questo per l’obiettivo di una “fabbrica verde”?
Passare dal tradizionale riscaldamento resistivo a quello a onde infrarosse di precisione rappresenta un grande vantaggio per il pianeta. Si possono infatti eliminare quei forni a convezione ingombranti che sprecano gran parte dell’energia per riscaldare aria inutile. Tutto avviene più velocemente: i tempi di ciclo diminuiscono, il costo dell’elettricità scende, e il sistema di raffreddamento non deve lavorare tanto. È davvero una situazione vantaggiosa sotto tutti i punti di vista: si raggiungono gli obiettivi di neutralità carbonica senza dover ridurre la velocità di produzione.