Ograniczanie emisji węgla w fabrykach półprzewodników: porozmawiajmy o suszeniu
Bądźmy szczerzy – fabryki półprzewodników zużywają ogromne ilości energii. Duża część tej energii jest tracona na proste suszenie płytek po procesie obróbki na mokro.
Widzę wiele zakładów, które nadal używają starych pieców konwekcyjnych lub elementów grzewczych, które w rzeczywistości jedynie ogrzewają powietrze wokół płytki, a nie samą płytkę. To straty energii. Jeśli chcesz stworzyć „zieloną fabrykę”, przechodzenie na grzanie podczerwienią jest jednym z najskuteczniejszych rozwiązań.
Dlaczego podczerwień faktycznie działa?
Pomyśl o konwekcji – wykorzystuje ona powietrze jako pośrednika. Jest to metoda wolna i mało efektywna; ciepło rozprzestrzenia się wszędzie.
Podczerwień jest inna – wykorzystuje promieniowanie. Fotony trafiają bezpośrednio na powierzchnię płytki. Nie musisz marnować energii na ogrzanie całej komory tylko po to, aby wysuszyć kilka kawałków krzemiu. Zwykle używamy podczerwieni krótkofalowej i średniofalowej, ponieważ szybciej przepuszczają one ciepło przez warstwę cieczy na powierzchni płytki.
Szybsze suszenie oznacza, że maszyna pracuje przez krótszy czas przy maksymalnej mocy. To takie proste.
Rzeczywista implementacja
Gdy planujemy modernizację na podczerwień, kluczowa jest gęstość mocy. Lampy kwarcowe o dużej mocy są doskonałe, ponieważ mogą zostać uruchomione natychmiastowo.
Nie musisz utrzymywać systemu w stanie działania przy wysokiej temperaturze, czekając na kolejną partię produktów. Wystarczy uruchomić grzanie w momencie, gdy płytka trafia do urządzenia, a wypisać moc natychmiast po jej wyjęciu.
Ale jest jeden problem – te lampy generują dużo ciepła. Jeśli twoje wentylatory chłodzące lub elementy chłodzące nie są wystarczająco skuteczne, możesz mieć do czynienia z uszkodzonymi lampami lub awariami urządzeń. Musisz znaleźć odpowiedni balans pomiędzy wymaganą mocą a możliwościami Twojego systemu chłodzenia.
Jak to wpływa na rachunki za energię?
Jeśli kiedykolwiek oglądałeś audyt energetyczny, wiesz, że właśnie „moc zużywana w stanie spoczynku” jest główną przyczyną strat w fabrykach. To „cichy zabójca”.
Systemy podczerwienne eliminują długie i drogie czasy nagrzewania, które występują w tradycyjnych piecach. Gdy czas suszenia zmniejsza się z minut na sekundy, zużycie energii na jedną płytkę drastycznie spada.
To najszybszy sposób na osiągnięcie celów związanych z neutralnością węglową, bez konieczności spowolnienia produkcji.