Los costes asociados al procesamiento térmico representan un porcentaje significativo de los costes totales de fabricación de un dispositivo semiconductor habitual. De este modo, la implementación de los casetes de Kanthal en una planta o fábrica de semiconductores puede generar importantes ahorros en términos de consumo de energía.

Reducción de la pérdida de calor a través del aislamiento

Reconocimos el deseo persistente de reducir el consumo de energía en la industria.

Kevin Peck, Technology Manager, Kanthal.Sin embargo, la búsqueda de rentabilidad no es el único factor que impulsa la innovación en Kanthal, comenta Kevin Peck, director de Tecnología en Kanthal. «Reconocimos el deseo persistente de reducir el consumo de energía en la industria y, por lo tanto, el de reducir la huella de carbono de las fábricas de semiconductores», explica. «Los conjuntos de elementos de calentamiento que se utilizan en los pasos de procesamiento térmico representan una parte considerable del consumo de energía habitual de una fábrica. Llegamos a la conclusión de que el mayor consumo de energía durante el procesamiento está dado por la pérdida de calor a través del aislamiento, en especial en procesos de alta temperatura o de larga duración».

Los componentes de los casetes se diseñaron para reducir la pérdida de energía y operar a un nivel de potencia significativamente más bajo. Además, toda la línea está diseña para lograr el mismo tipo de resultados de proceso que las piezas de fabricante de equipos originales (OEM). A fin de mejorar la productividad y ayudar que otros reduzcan el impacto medioambiental, los casetes son coherentes con la administración de productos inherente a la cultura de Kanthal. Este es un tema recurrente presente en todas las líneas de productos de Kanthal: desde materiales hasta sistemas.

Ahorro de energía directo para los fabricantes

Cuando un fabricante de dispositivos semiconductores de Europa Central solicitó una forma de reducir el consumo de energía para sus casetes de procesamiento de obleas horizontales, los casetes lograron demostrar su valía. El fabricante quería alcanzar una reducción de entre 5.3 kWh y 4.0 kWh a un ritmo de operación con una temperatura de estado estable de 1245 °C (2273 °F). Los resultados de las pruebas de simulación con un diseño de ingeniería arrojaron un ahorro neto de energía para los casetes de la línea ESE de, aproximadamente, 1.6 kWh, es decir, el 30 por ciento. La ejecución de pruebas adicionales en las instalaciones del fabricante lograron comprobar que el casete de evaluación redujo el consumo de energía a unos 3.7 kWh.

Se espera que el ahorro total de energía compense el coste que implica la adquisición de los casetes nuevos. Dado que también se reduce la potencia operativa necesaria para mantener la temperatura, también se espera que la vida útil de los casetes se prolongue.

Desde la instalación satisfactoria de los casetes, el cliente ha realizado pedidos abiertos para reemplazar los casetes de calentamiento existentes, a medida que se desgastan los componentes.

Equilibrio entre el ahorro de energía y la tasa dinámica de climatización

Los casetes pueden ofrecer además algunas características potenciales de rendimiento mejorado de proceso (que se muestran a continuación). Se ofrece una variante de los casetes diseñados para reducir la pérdida de calor en áreas clave y, al mismo tiempo, mantener las tasas de climatización de un elemento de calentamiento tradicional. «En aquellos procesos en los que las tasas de climatización representan un parámetro crítico, esta versión logra un equilibrio entre el ahorro de energía y la tasa dinámica de climatización», explica Kevin Peck.