Redukcja emisji dwutlenku węgla w pomieszczeniach czystych za pomocą promieniowania podczerwonego
Jeśli kiedykolwiek spędziłeś czas w zakładach produkcyjnych półprzewodników, to znasz problemy związane z tradycyjnymi piecami konwekcyjnymi. Są one ogromnymi „żerownikami energii”. Dlaczego? Ponieważ zużywają mnóstwo mocy na ogrzewanie całego powietrza w pomieszczeniu, zanim płyta krzemowa w ogóle poczuje efekt tego ogrzewania. To strata energii.
Znaleźliśmy lepsze rozwiązanie. Zamiast grzać powietrze, używamy ogrzewania podczerwonego, które oddziałuje bezpośrednio na płytę krzemową lub podłoże. To prosta zmiana, ale przynosi dużą oszczędność energii i zmniejsza ślad węglowy instalacji.
Jak to naprawdę działa?
Wyobraź sobie, że stoisz na słońcu w zimny dzień. Nie musisz czekać, aż otaczające cię powietrze się ociepli – natychmiast odczuwasz ciepło na skórze. Grzałki podczerwone robią to samo, wykorzystując promieniowanie elektromagnetyczne. Nie trzeba czekać na okres „rozgrzewki”. Ponieważ energia dociera bezpośrednio do celu, zużywa się znacznie mniej kilowatogodzin na cykl. Mniej energii oznacza mniej emisji. Prosto i jasno.
Rzeczywistość w pomieszczeniach czystych
Oczywiście nie można po prostu umieścić grzałki w pomieszczeniu czystym. Emisje gazów i cząstek stanowią poważny problem. Aby utrzymać idealną czystość, wszystko otaczamy kwarcem o wysokiej czystości. To zapobiega dostaniu się zanieczyszczeń do obszaru procesowego. Ponieważ te systemy są używane do obróbki dużych podłoży, pracują one przy wysokim napięciu, aby ciepło było intensywne i równomiernie rozprzestrzeniane.
Jedna rada: trzeba dobrze dobrać długość fali. Wybór krótkiej, średniej lub długofalowej fali zależy od materiału, który chcemy poddać obróbce. Krótkofalowe promieniowanie podczerwone dociera głębiej w podłoże, co przyspiesza proces obróbki.
Kompromisy (bo nic nie jest doskonałe)
Promieniowanie podczerwone nie jest czarodziejską różdżką. Choć oszczędzamy energię, te grzałki wytwarzają dużo ciepła w określonym obszarze. Jeśli obudowa i system chłodzenia nie są wystarczająco silne, odczujesz ten efekt. Jeśli chłodzenie jest zbyt słabe, sensory będą dawać błędne informacje, a to może doprowadzić do problemów. Sekret leży w dobrze zaplanowanym rozdzieleniu obszarów. Podzielamy piec na osobne strefy podczerwonego ogrzewania. W ten sposób nie trzeba odprowadzać ciepła do miejsc, gdzie go nie potrzeba. To właśnie wtedy następuje rzeczywista oszczędność energii – poprzez używanie energii dokładnie tam i wtedy, gdy jest to konieczne.