Riducere le emissioni di carbonio nelle fabbriche di semiconduttori: parliamo del processo di essiccazione
Siamo onesti: le fabbriche di semiconduttori consumano enorme quantità di energia. Una parte significativa di questa energia viene utilizzata nel processo di essiccazione, dove bisogna eliminare l’umidità dalle lastre di silicio senza danneggiarle a causa del calore o di altri agenti nocivi. Se si vogliono raggiungere obiettivi di neutralità carbonica, non si può continuare a utilizzare i metodi tradizionali. Ed è qui che entra in gioco la termoelettronia a onde infrarosse (IR).
La realtà delle verifiche energetiche con tecniche IR
Il metodo tradizionale di essiccazione tramite convezione è simile al tentativo di riscaldare un intero edificio solo per riscaldare un singolo piatto di cibo: è uno spreco di energia. Le tecnologie IR, invece, permettono di concentrare l’energia direttamente sulla superficie della lastra di silicio.
Quando effettuiamo una verifica di un sistema di essiccazione, cerchiamo una “corrispondenza spettrale” tra le caratteristiche della lampada e quelle della lastra di silicio. Immaginatevi di regolare una radio: le lampade a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda agiscono in profondità, mentre quelle a lunghezza d’onda media agiscono soltanto sulla superficie. Se il picco di emissione della lampada corrisponde a quello assorbito dalla lastra di silicio, non è più necessario sprecare energia inutilmente.
Riduzione dell’impatto ambientale
L’uso di lampade a alta densità IR permette non solo di risparmiare energia, ma anche di ridurre lo spazio necessario per l’installazione dei dispositivi. Questi sistemi possono essere attivati rapidamente. Non è quindi necessario lasciare le macchine in funzione a temperature elevate per ore, in attesa che siano pronte per l’uso. Inoltre, grazie alla possibilità di controllare con precisione la temperatura su tutta la superficie della lastra di silicio, si evita il sovraprocesamento, utile per mantenere alta la qualità dei prodotti.
Gli svantaggi (perché niente è gratis)
Tuttavia, ci sono dei vantaggi da considerare. Le lampade ad alta potenza garantiscono una velocità elevata di essiccazione, ma richiedono una grande quantità di energia. È quindi necessario verificare se i quadri elettrici sono in grado di gestire tale carico senza causare problemi. Inoltre, queste lampade generano molto calore; se i sistemi di raffreddamento non sono sufficientemente efficienti, il telaio della macchina può subire danni. È quindi importante pianificare adeguatamente il flusso d’aria.
Alla fine, ciò che conta davvero è il consumo di energia per ogni lastra di silicio prodotta. Sostituendo i vecchi sistemi di riscaldamento con lampade IR, si riduce notevolmente il consumo energetico. È quindi un modo semplice per diventare “verdi”, senza rallentare la produzione.