Riduzione delle emissioni di carbonio nella stagionatura dei wafer MEMS
Abbiamo sostituito i vecchi forni a convezione con lampade a illuminazione infrarossa per la stagionatura dei wafer dei sensori MEMS. L’obiettivo è semplice: eliminare più rapidamente l’acqua presente sui wafer e ridurre il consumo energetico.
Se avete mai lavorato in uno stabilimento di produzione, sapete quanto energia sia necessaria per riscaldare un grande volume d’aria solo per asciugare un piccolissimo pezzo di silicio. È uno spreco. Passare a sistemi di produzione “verdi” significa proprio eliminare questo tipo di sprechi.
Come funzionano le lampade a infrarossi
Pensateci in questo modo: i forni tradizionali riscaldano l’intera stanza, mentre le lampade a infrarossi agiscono direttamente sul wafer. Utilizziamo emettitori a onde corte, poiché questi riescono a penetrare direttamente lo strato di umidità presente sul wafer, favorendo così l’evaporazione quasi immediata dell’acqua. In questo modo possiamo ridurre il tempo di stagionatura da minuti a secondi. Inoltre, le lampade consumano energia soltanto quando sono effettivamente in funzione. Non dobbiamo più pagare per heater che restano spenti tutto il giorno.
I problemi legati all’utilizzo di queste tecnologie
Non è tutto semplice come sembra. Per ottenere la densità termica necessaria per la stagionatura dei wafer MEMS, dobbiamo utilizzare lampade al quarzo ad alta potenza. Queste lampade devono essere resistenti, poiché devono passare continuamente da uno stato di freddo a uno di caldo estremo senza rompersi. Inoltre, utilizziamo rivestimenti speciali affinché il calore venga trasmesso direttamente sul wafer, e non sul telaio dell’apparecchiatura. Non vogliamo certo che i nostri equipaggiamenti si sciolgano mentre cerchiamo di asciugare i wafer.
Attenzione alla potenza utilizzata
Queste lampade possono causare picchi di corrente piuttosto elevati quando vengono accese. Se il quadro elettrico non è pronto per gestire tali carichi, i circuiti elettici potrebbero interrompersi continuamente.
Il problema dei “punti caldi”
Se le lampade non sono posizionate correttamente, la stagionatura avviene in modo disomogeneo. Abbiamo risolto questo problema modificando la forma dei riflettori, in modo che il calore venga distribuito uniformemente sulla superficie del wafer.
Perché è importante per il pianeta
In definitiva, si tratta di ridurre l’impronta di carbonio legata alla produzione dei wafer MEMS. Riducendo l’energia utilizzata per ogni wafer, possiamo ridurre significativamente le emissioni di CO2. Non abbiamo più bisogno di quei sistemi di ventilazione massicci per eliminare l’aria calda in eccesso. Meno energia, meno CO2: è un modo semplice e diretto per rendere il processo di stagionatura dei wafer MEMS molto più efficiente.