การลดการใช้คาร์บอนในโรงงานผลิตชิป: มาพูดถึงเรื่องการทำให้แผ่นซิลิกอนแห้งกันดีกว่า
พูดตามตรงเลยนะครับ โรงงานผลิตชิปเป็นแหล่งใช้พลังงานมหาศาลจริงๆ พลังงานส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับการทำให้แผ่นซิลิกอนแห้งหลังจากการประมวลผลด้วยวิธีการที่ใช้น้ำ
ผมเห็นหลายโรงงานยังคงใช้เตาอบแบบเก่าๆ หรืออุปกรณ์ทำความร้อนแบบดั้งเดิม ซึ่งจริงๆ แล้วอุปกรณ์เหล่านี้ก็แค่ช่วยทำให้อากาศรอบๆ แผ่นซิลิกอนอุ่นขึ้นเท่านั้น ไม่ใช่การทำให้แผ่นซิลิกอนอุ่นขึ้นจริงๆ นั่นเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ หากคุณต้องการสร้าง “โรงงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” การเปลี่ยนมาใช้การทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดถือเป็นวิธีที่ดีที่สุด
ทำไมการทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดถึงได้ผล
ลองนึกถึงวิธีการทำความร้อนแบบการถ่ายเทความร้อนดูสิครับ วิธีนี้ใช้อากาศเป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน ซึ่งทำให้การทำความร้อนเป็นไปอย่างช้าๆ และมีการสูญเสียความร้อนไปทั่ว แต่การทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป เพราะใช้รังสีเป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน โฟตอนจะกระทบกับพื้นผิวของแผ่นซิลิกอนโดยตรง คุณจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมหาศาลเพื่อทำให้แผ่นซิลิกอนอุ่นขึ้น เรามักจะใช้แสงอินฟราเรดแบบคลื่นสั้นหรือคลื่นกลาง เพราะมันสามารถทะลุผ่านชั้นของของเหลวบนพื้นผิวแผ่นซิลิกอนได้เร็วกว่า
การทำให้แผ่นซิลิกอนแห้งได้เร็วขึ้น หมายความว่าเครื่องจักรจะใช้พลังงานในการทำงานน้อยลง นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นจริงๆ
การติดตั้งในโรงงานจริง
เมื่อเราพิจารณาการอัพเกรดเป็นระบบการทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรด เราต้องคำนึงถึงความหนาแน่นของพลังงานด้วย หลอดไฟควอตซ์ที่มีกำลังสูงนั้นเหมาะมาก เพราะสามารถเริ่มทำงานได้ทันทีเมื่อเปิดใช้งาน คุณไม่จำเป็นต้องปล่อยให้ระบบทำงานด้วยความร้อนสูงไปเรื่อยๆ ในขณะที่รอแผ่นซิลิกอนชุดต่อไป คุณเพียงแค่เปิดการทำความร้อนทันทีที่แผ่นซิลิกอนเข้ามา และปิดการทำความร้อนทันทีที่แผ่นซิลิกอนออกไป
แต่มีข้อเสียอยู่อย่างหนึ่ง นั่นคือหลอดไฟที่มีกำลังสูงนั้นจะมีอุณหภูมิสูงมาก หากพัดลมระบายความร้อนของคุณไม่สามารถระบายความร้อนได้ดี ก็อาจทำให้หลอดไฟเสียหายหรืออุปกรณ์เสียหายได้ คุณจึงต้องหาจุดสมดุลระหว่างกำลังไฟที่คุณต้องการกับความสามารถในการระบายความร้อนของอุปกรณ์ของคุณ
ผลต่อค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
หากคุณเคยตรวจสอบค่าใช้จ่ายด้านพลังงานมาก่อน คุณคงรู้ดีว่า “การใช้พลังงานในขณะที่เครื่องจักรไม่ได้ทำงาน” คือสาเหตุหลักที่ทำให้โรงงานสูญเสียเงินมากมาย ระบบการทำความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดจะช่วยลดเวลาการทำความร้อนที่ยาวนานและมีค่าใช้จ่ายสูงได้ หากคุณสามารถลดเวลาการทำให้แผ่นซิลิกอนแห้งจากนาทีเหลือเพียงวินาที ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานต่อแผ่นซิลิกอนก็จะลดลงอย่างมาก
นี่คือวิธีที่รวดเร็วที่สุดในการบรรลุเป้าหมายด้านการลดการปล่อยคาร์บอน โดยไม่จำเป็นต้องชะลอการผลิตของคุณลง