Os custos de processamento térmico representam uma porcentagem significativa dos custos totais de fabricação de um dispositivo semicondutor típico. A implementação da linha de produtos ESE da Kanthal em uma fábrica de semicondutores, ou "fab", pode gerar uma ótima economia no consumo de energia.
Redução da perda de calor através do isolamento
Reconhecemos um desejo de melhoria na indústria para reduzir o consumo de energia.
Kevin Peck, Technology Manager, Kanthal.Mas a eficiência de custos não é o único fator impulsionando a inovação na Kanthal, diz Kevin Peck, gerente de tecnologia da Kanthal. "Reconhecemos um desejo de melhoria na indústria para reduzir o consumo de energia, reduzindo assim a pegada de carbono das fábricas de semicondutores", diz ele. "Os conjuntos de elementos de aquecimento usados nas etapas de processamento térmico representam uma grande parte do consumo de energia típico de uma fábrica. Avaliamos que a principal fonte de consumo de energia durante o processamento foi a perda de calor pelo isolamento, principalmente em processos de alta temperatura ou longa duração."
Os componentes do ESE são projetados para reduzir a perda de energia e operar em um nível energético muito menor. Além disso, eles são projetados para alcançar o mesmo tipo de resultado de processo que as peças OEM. A linha de produtos ESE é consistente com a gestão inerente à cultura da Kanthal, para melhorar a produtividade, bem como ajudar outras pessoas a reduzir os danos ao meio ambiente. Este é um tema comum encontrado em todas as linhas de produtos da Kanthal, de materiais a sistemas.
Economia de energia diretamente para os fabricantes
Quando um fabricante de dispositivos semicondutores da Europa Central solicitou uma maneira de reduzir o consumo de energia para seus cassetes de processamento horizontal de produtos de doceria, o ESE provou seu valor. O fabricante desejava uma redução de 5,3 kWh para 4,0 kWh, operando a uma temperatura estável de 1.245 °C (2.273 °F). As simulações com um projeto de engenharia mostraram que a economia líquida de energia para os cassetes ESE seria de cerca de 1,6 kWh, ou 30%. Testes adicionais nas instalações do fabricante verificaram que o cassete de avaliação reduziu o consumo de energia para aproximadamente 3,7 kWh.
Espera-se que a economia total de energia compense o custo dos novos cassetes. Como a potência operacional necessária para manter a temperatura também é reduzida, espera-se que a vida útil dos cassetes também aumente.
Desde a instalação bem-sucedida dos cassetes, o cliente fez pedidos gerais para substituir os cassetes de aquecimento existentes à medida que os componentes se desgastam.
Equilibrando a economia de energia e a taxa de resfriamento dinâmico
A linha de produtos ESE pode oferecer algumas características de desempenho de processo aprimoradas em potencial (mostradas abaixo). Uma variante do ESE foi projetada para reduzir a perda de calor em áreas-chave, mantendo as taxas de resfriamento de um elemento de aquecimento tradicional. "Em processos onde as taxas de resfriamento são fundamentais, esta versão alcança o equilíbrio entre economia de energia e taxa de resfriamento dinâmico", diz Kevin Peck.
Principais vantagens do ESE (Elemento de economia de energia)
- Redução direta do consumo de energia através da redução da perda de calor.
- Redução acessória no consumo de energia devido à redução da energia gasta na remoção de calor do ambiente por equipamentos como HVAC.
- Temperaturas mais baixas ao redor do conjunto do elemento de aquecimento podem aumentar a confiabilidade do equipamento.
Principais características aprimoradas de desempenho do processo do ESE
- Potencial para operar o equipamento a uma temperatura mais alta do que com um elemento padrão.
- Potencial de aumento de temperaturas mais rápido do que com um elemento de aquecimento padrão.
- Potencial para aumentar o tamanho da câmara sob parâmetros de processo semelhantes e alcançar mais resultados.
