Controlar la temperatura en la fábrica de semiconductores
La fabricación de semiconductores depende mucho de los detalles relacionados con las temperaturas. Si la temperatura no está dentro de los límites adecuados, se presentan problemas. Por eso hemos dejado de usar esos antiguos sistemas de calefacción por resistencia y ahora utilizamos controladores digitales para secar los componentes con radiación infrarroja.
Se trata, sobre todo, de evitar el desperdicio de energía. Las salas limpias consumen mucha energía, y estamos tratando de reducir esa huella de carbono.
¿Por qué funcionan bien los controladores digitales de radiación infrarroja?
Piense en los calentadores tradicionales: pasan la mitad del tiempo calentando el aire a su alrededor. Es un desperdicio de energía. La radiación infrarroja, en cambio, envía energía directamente hacia el wafer o el sustrato. Usamos controladores digitales para ajustar la potencia en tiempo real. De esta manera, no hay riesgo de que la temperatura se dispare innecesariamente. Es muy rápido: en segundos se alcanza la temperatura deseada, no en minutos. Cuando se opera la línea las 24 horas del día, esos kilovatios ahorrados suman mucho. Utilizamos circuitos PID para mantener la temperatura estable dentro de un rango de ±1°C, lo que evita que la factura de electricidad suba excesivamente.
Detalles importantes: hardware y cables
No basta con conectarlo simplemente a la pared. El sistema de alimentación necesita ser cuidadosamente configurado. Normalmente usamos controladores de potencia basados en rectificadores controlados por silicio, ya que pueden manejar cargas elevadas sin sobrecalentarse. Pero hay un problema: hay que asegurarse de que los ventiladores de refrigeración funcionen correctamente. Los sistemas de radiación infrarroja generan mucha calor en un espacio reducido. Si el flujo de aire no es adecuado, el controlador o los sensores podrían sobrecalentarse. Es un equilibrio delicado: se obtiene una alta densidad de calor, pero hay que tener mucho cuidado con la forma en que se enfrían los componentes electrónicos.
Mejoras en los procesos de producción
Lo mejor de todo es que todo se seca más rápidamente y se consume menos energía. Eso significa menos emisiones de CO2 por unidad producida, lo cual es beneficioso para todos. Esto se nota especialmente durante las etapas de secado de los wafers. En lugar de dejar las lámparas encendidas constantemente, utilizamos un sistema de pulso digital. De esta manera, las lámparas duran más tiempo, el consumo de energía disminuye y todo el proceso funciona de manera más eficiente.