半導體行業的電氣化轉型

在半導體制造行業，器件的熱處理成本占據了制造成本的大部分。因此，半導體制造廠（也稱為Fab）如何針對性地進行節能改造并提高生產能效，已成為該領域制造商實現電氣化低碳轉型的核心任務。近期，全球工業加熱專業企業Kanthal康泰爾的ESE系列節能技術為半導體制造領域帶來了新的可能，其創新解決方案將半導體器件熱處理工藝推向了一個新的高度。

與傳統設計相比，ESE的能耗更低且不會影響生產效率，能大幅度降低能源消耗，實現更經濟、更低碳的生產加工。

通過隔熱減少熱量損失

提到對ESE節能元件的創新開發，Kanthal康泰爾技術經理Kevin Peck表示，成本效益并不是推動Kanthal創新的唯一因素。他指出：“我們意識到行業在降低能源消耗方面有改進需求，以減少半導體制造廠的碳排放。而熱處理步驟中使用的加熱元件部件占據了典型制造廠的大量能耗。我們的評估顯示，主要能耗來自于隔熱不佳造成的熱量損失，特別是在高溫或長時間的加工過程中更為明顯。”

Kanthal康泰爾技術經理Kevin Peck

Kevin Peck解釋說：“ ESE組件的應用旨在降低能源消耗，并在較低的功率水平下運行。同時，我們致力于實現與OEM部件相同的工藝效果。我認為，對ESE系列產品的研發和推動充分體現了勇于擔當的康泰爾企業文化?？梢哉f，我們的目標不僅著眼于提高生產效率，還包括幫助其他企業減少對環境造成的影響，這是貫穿企業從材料到系統各個產品線的共同初衷。”

為制造商節能增效

Kanthal技術經理Kevin Peck詳細解釋了ESE節能元件如何為一家位于中歐的半導體設備制造商帶來的創變。他指出：“該制造商尋求一種解決方案，以降低其臥式晶片加工盒的能耗，他們要求從5.3 kWh降至4.0 kWh，并需要在1,245°C (2,273°F) 的恒溫環境中穩定運行。我們的ESE產品線以卓越性能證明了巨大的應用價值。根據我們的工程模擬結果，采用ESE加熱盒能實現凈節能1.6 kWh，即節能效率高達30%。此外，實地測試結果在制造商工廠中也得到了驗證，ESE加熱盒可以將能耗降低至3.7 kWh。”

據悉，該制造商通過使用Kanthal康泰爾ESE解決方案節省的總能源成本將足以抵消其購買新加熱盒的成本。不僅如此，由于保持溫度所需的運行功率降低，加熱盒的使用壽命也將增長，反而節省了更多開支。Kevin Peck表示，自從成功安裝ESE節能加熱盒以來，該客戶已經下達了一系列訂單，以替換現有的老化加熱盒，實現了更高效和低碳的生產。

水平和垂直的擴散爐膛（加熱盒）

在節能和動態冷卻速率之間實現平衡

創新ESE技術不僅能減少爐膛關鍵區域的熱量損失，還能保持傳統加熱元件的冷卻速率，為各種工藝性能的提升提供有效支持。Kevin Peck對此表示肯定：“在冷卻速度至關重要的工藝中，我們的技術能在節能和動態冷卻速率之間找到平衡。”

Kanthal康泰爾ESE節能元件如何提升關鍵工藝性能？

能耗大幅降低：ESE節能元件采用了獨特的設計，有效減少了熱量損失。此外，該技術還能通過減少HVAC等設備用于環境降溫的能源消耗，進一步降低總體能耗。這種設計同時降低了加熱元件組件周圍的溫度，提升了設備的穩定性和可靠性。

效率全面提升：與傳統元件相比，ESE節能元件可實現設備在更高溫度下的穩定運行并加速升溫過程。在相似的工藝參數下，它還能擴展爐室容量并提升生產吞吐量。

關于Kanthal康泰爾

康泰爾(Kanthal)隸屬于瑞典Alleima合瑞邁材料科技，是全球領先的工業加熱技術與高品質電阻材料領域產品和服務提供商。自1931年成立以來，Kanthal一直專注于為客戶提供世界級加熱技術解決方案以及超高品質的電阻材料與服務，產品覆蓋各類電加熱、溫度傳感和耐熱應用材料，以及醫療、電子設備領域不銹鋼和貴金屬超細線材。母公司Alleima合瑞邁是全球不銹鋼和特種合金高附加值產品、以及工業加熱解決方案的優質制造商，其冶金史可追溯到160多年前并擁有900多種合金配方。企業總部位于瑞典山特維肯，2023年收入為 210 億瑞典克朗，全球擁有6500多名員工，客戶遍布約80個國家。