Як скоротити витрати на електроенергію (та викиди вуглецю) у пристроях для обробки пластин
Будемо чесними: заводи з виробництва напівпровідників є справжніми „жертвами“ великих витрат на електроенергію. Якщо ви хочете скоротити свій вуглецевий слід, вам необхідно звернути увагу на спосіб нагрівання пластин.
Довгий час ми використовували резистивні нагрівачі. Проблема полягала у тому, що вони намагалися нагріти всю кімнату, лише щоб підігріти пластину. Це було марно. Тож ми почали використовувати інфрачервоні нагрівальні лампи. Замість того, щоб нагрівати всю кімнату, ці лампи спрямовують енергію безпосередньо на поверхню пластини. Це швидше та ефективніше. Крім того, це дозволяє уникнути витрати енергії на те, що не потребує нагріву.
Секрет ефективного функціонування
Неможливо просто увімкнути інфрачервону систему та проігнорувати все інше. Потрібна жорстка система контролю – інакше все може піти не так. Ми зазвичай поєднуємо ці лампи з безконтактними пірометрами. Ці датчики постійно стежать за рівнем випромінювання пластини в реальному часі. Якщо датчик дає помилку навіть на секунду, це може призвести до перегріву пластини чи до її нерівномірного нагріву. Це складне завдання. Ми створюємо такі системи, які дозволяють ефективно керувати процесом нагріву, але мета полягає у тому, щоб не пошкодити елементи системи.
Що потрібно враховувати
Усі хочуть мати „зелений завод“, але це зазвичай означає прагнення до вищої щільності потужності, щоб скоротити час виробництва. Я віддаю перевагу короткохвильовим інфрачервоним лампам – вони краще проникають у пластину, ніж середньохвильові лампи. Це дозволяє зберігати нижчу температуру в кімнаті, а пластина залишається у правильному положенні. Але є один недолік: коли ви підвищуєте щільність тепла, ваші джерела живлення та системи охолодження опиняються під тиском. Якщо ви прагнете до максимальної продуктивності, переконайтеся, що ваша система охолодження достатньо потужна, щоб впоратися з теплом, яке утворюється навколо лампи. Інакше ви просто заміните одну проблему на іншу.
Чому це важливо
У кінцевому підсумку, перехід на інфрачервоні лампи дозволяє скоротити витрати на електроенергію. Замість того, щоб нагрівати всю конструкцію пристрою, енергія потрапляє саме туди, де це потрібно. Це значно зменшує загальну кількість кіловат-годин, необхідних для нагріву однієї пластини. Достатньо лише поєднати це з каліброваним інфрачервоним датчиком та точним контролером PID, щоб уникнути марних витрат енергії. Таким чином ви отримаєте ефективнішу систему нагріву.