Сокращение выбросов углерода на производстве: давайте поговорим о процессе сушки
Честно говоря, заводы по производству полупроводников — это настоящие „потребители энергии“. Огромная часть энергии тратится на простое сушение пластин после их обработки в водной среде.
Я видел много заводов, которые до сих пор используют традиционные конвективные печи или нагревательные элементы, которые лишь нагревают воздух вокруг пластины, а не саму пластину. Это трата ресурсов. Если вы хотите создать „зеленый завод“, переход на инфракрасное нагревание — один из самых быстрых способов достичь этой цели.
Почему инфракрасное нагревание эффективно
Конвективное нагревание использует воздух в качестве посредника. Этот процесс медленный, неэффективный, к тому же тепло уходит повсюду.
Инфракрасное нагревание работает иначе: оно использует излучение. Фотоны попадают непосредственно на поверхность пластины. Не нужно тратить киловатты на нагрев всей комнаты лишь для того, чтобы высушить несколько пластин кремния. Обычно используются коротковолновое и средневолновое инфракрасное излучение, потому что оно более эффективно проникает через жидкостную пленку на поверхности пластины.
Быстрое сушение означает, что аппаратура работает в режиме максимальной мощности в течение меньшего времени. Всё просто.
Практическое применение
При выборе инфракрасных систем важна плотность мощности. Высокомощные кварцевые лампы отлично подходят, так как они включаются мгновенно. Не нужно держать систему в состоянии высокой температуры в ожидании следующей партии пластин. Достаточно активировать нагревание сразу, как только пластина попадает в устройство, и отключить его, как только пластина выходит из него.
Но есть один недостаток: такие лампы становятся очень горячими. Если система охлаждения не справляется со своей задачей, лампы могут перегреться или повредиться. Необходимо найти оптимальный баланс между необходимой мощностью и возможностями системы охлаждения.
Как это влияет на расходы на энергию
Если вы когда-либо проходили аудит энергопотребления, вы знаете, что именно „резервная мощность“ является причиной больших расходов на энергию. Инфракрасные системы устраняют необходимость длительного нагрева, которая характерна для традиционных печей. Если время сушки сокращается с минут до секунд, расход энергии на одну пластину значительно снижается.
Это самый быстрый способ достичь целей по сокращению выбросов углерода, не снижая при этом скорости производства.