การลดการปล่อยคาร์บอนในห้องสะอาด: เหตุใด IR จึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด
เตาอบสำหรับการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ส่วนใหญ่ยังคงใช้วิธีการถ่ายเทความร้อนแบบปกติ โดยพื้นฐานแล้วก็คือการทำให้อากาศร้อนขึ้นเพื่อให้แผ่นวัสดุร้อนขึ้น วิธีนี้ช้า และสิ้นเปลืองพลังงาน อีกทั้งยังถือว่าล้าสมัยไปแล้ว หากคุณต้องการสร้างโรงงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจริงๆ
นั่นคือเหตุผลที่เราเห็นการหันมาใช้วิธีการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดกันมากขึ้น
ความลับอยู่ที่วิธีการถ่ายเทพลังงาน
ด้วยวิธีการถ่ายเทความร้อนแบบปกติ คุณต้องรอให้อากาศร้อนขึ้นก่อน แต่ด้วยแสงอินฟราเรด พลังงานจะถูกส่งผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจะเข้าไปถึงวัสดุโดยตรง คุณจึงไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงานไปกับการทำให้อากาศในห้องสะอาดร้อนขึ้นเพียงเพื่อจะประมวลผลแผ่นวัสดุเพียงไม่กี่แผ่นเท่านั้น
เราใช้เครื่องกำเนิดแสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นเพื่อให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากการเพิ่มอุณหภูมิเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว กระบวนการทั้งหมดจึงเสร็จสิ้นเร็วขึ้น ยิ่งเครื่องจักรทำงานน้อยชั่วโมงลงเท่าไร การปล่อยคาร์บอนก็จะน้อยลงเท่านั้น
แต่คุณไม่สามารถแค่นำหลอดไฟมาวางไว้ในเตาอบได้ง่ายๆ
ห้องสะอาดต้องการความสะอาดสูงมาก ดังนั้นเราจึงใช้ภาชนะที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง เรายังต้องออกแบบการจัดวางหลอดไฟให้เหมาะสม เพื่อไม่ให้รบกวนกระแสอากาศที่ใช้ในการระบายความร้อน
นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องอุณหภูมิที่เหมาะสมอีกด้วย คุณต้องมีความร้อนในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้มีประสิทธิภาพ แต่ถ้ามีพลังงานมากเกินไป ก็อาจทำให้แผ่นวัสดุเสียรูปหรือเกิดความเสียหายจากความร้อนได้ เราจึงต้องใช้เวลามากในการปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับวัสดุที่เราใช้ในการผลิต
ปัญหาก็คือเรื่องการระบายความร้อน
ระบบอินฟราเรดที่มีกำลังสูงจะสร้างความร้อนจำนวนมาก ซึ่งเหมาะสำหรับการเพิ่มอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว แต่ก็สร้างแรงกดดันให้กับระบบระบายความร้อนของโรงงานด้วย หากระบบระบายความร้อนไม่เพียงพอ อุณหภูมิในห้องก็จะสูงขึ้น
คุณยังต้องปรับตั้งค่าตัวควบคุม PID ให้เหมาะสมด้วย หากตั้งค่าผิด อุณหภูมิก็จะสูงเกินไป ซึ่งเป็นปัญหาที่ไม่มีใครอยากเจอ
โดยสรุปแล้ว การเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดก็เพื่อลดความล่าช้าในการประมวลผล หากคุณไม่ต้องพึ่งพาอากาศในการถ่ายเทความร้อนอีกต่อไป นั่นคือตอนที่คุณจะได้รับประโยชน์จากการประหยัดพลังงานอย่างแท้จริง