Зменшення викидів вуглецю на заводах з виробництва напівпровідників: давайте поговоримо про процес сушіння
Чесно кажучи, заводи з виробництва напівпровідників є справжніми „споживачами енергії“. Велика частина енергії йде на просте сушіння пластин після їх обробки у вологому середовищі.
Я бачу, що багато заводів все ще використовують старомодні конвективні печі чи елементи нагріву, які фактично лише нагрівають повітря навколо пластини, а не саму пластину. Це марна трата енергії. Якщо ви хочете створити „зелений завод“, перехід на інфрачервоне нагрівання є одним із найшвидших способів досягти цієї мети.
Чому інфрачервоне нагрівання ефективне
Уявіть собі процес конвекції – тут використовується повітря як посередник. Цей процес є повільним та неефективним; крім того, тепло розсіюється всюди.
Інфрачервоне нагрівання працює інакше – воно використовує випромінювання. Фотони потрапляють безпосередньо на поверхню пластини. Таким чином не потрібно витрачати кіловати енергії на нагрівання всього приміщення лише для того, щоб осушити кілька шматків кремнію. Ми зазвичай використовуємо коротковхвильове та середньовхвильове інфрачервоне випромінювання, оскільки воно значно швидше проникає крізь рідинну плівку на поверхні пластини.
Швидке сушіння означає, що пристрій проводить менше часу у режимі максимальної потужності. Ось і все.
Практичне застосування
Коли ми обговорюємо можливість оновлення обладнання на інфрачервоне нагрівання, усе зводиться до щільності потужності. Кварцові лампи високої потужності є чудовим варіантом, адже вони можуть швидко нагріватися. Не потрібно тримати систему у режимі високої температури під час очікування наступної партії продукції. Достатньо активувати процес нагрівання в момент подачі пластини та вимкнути його в момент її вилучення.
Але є одна проблема – ці лампи стають дуже гарячими. Якщо ваші системи охолодження не справляються з цим, лампи можуть згоріти чи пошкодитися. Потрібно знайти оптимальний баланс між необхідною потужністю та можливостями системи охолодження.
Який ефект це має на вартість енергії
Якщо ви коли-небудь аналізували витрати на енергію, то знаєте, що саме „непотрібне споживання енергії“ є причиною великих витрат для більшості заводів. Це справжній „тихий вбивця“.
Системи інфрачервоного нагрівання дозволяють уникнути довгих та дорогих процедур нагрівання, які є характерними для традиційних печей. Коли час сушіння скорочується з хвилин до секунд, витрати енергії на одну пластину значно зменшуються.
Це найшвидший спосіб досягнення цілей щодо зменшення викидів вуглецю, без необхідності уповільнення процесу виробництва.