Giảm lượng khí carbon trong nhà máy sản xuất bán dẫn: Tại sao phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại lại hiệu quả?
Nếu bạn muốn đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon trong nhà máy sản xuất bán dẫn, bạn cần chú ý đến công đoạn sấy. Đây là công đoạn tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Các lò sấy kiểu truyền thống chỉ thổi không khí nóng vào khắp buồng sấy, khiến toàn bộ buồng bị nóng lên chỉ để sấy vài tấm wafer thôi. Đó là sự lãng phí năng lượng.
Chúng tôi đã tìm ra phương pháp tốt hơn: sử dụng tia hồng ngoại để sấy.
Cách thức hoạt động của tia hồng ngoại
Thay vì làm nóng không khí, chúng tôi sử dụng các bóng đèn phát tia hồng ngoại ngắn sóng. Năng lượng từ bóng đèn được truyền trực tiếp vào bề mặt wafer. Không cần qua bất kỳ trung gian nào, và cũng không cần làm nóng toàn bộ buồng sấy.
Tia hồng ngoại tác động lên hơi ẩm, khiến nó biến mất ngay lập tức. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Vì vậy, bạn không cần chờ đợi không khí trong buồng sấy đạt đến nhiệt độ cần thiết, từ đó giúp tiết kiệm rất nhiều năng lượng. Quá trình sấy diễn ra nhanh hơn, và máy móc cũng không cần tiêu thụ điện năng khi đang ở trạng thái nghỉ.
Việc lựa chọn thông số kỹ thuật phù hợp
Bạn không thể chỉ thay thế vài bóng đèn rồi coi như xong việc. Đó là sai lầm của những người mới bắt đầu. Bạn cần chọn đúng công suất và bước sóng phù hợp với loại vật liệu mà bạn sử dụng. Nếu bước sóng không phù hợp với cách mà các phân tử nước hấp thụ năng lượng, thì bạn chỉ đang làm nóng phần khung kim loại của máy mà thôi. Đó không phải là cách hiệu quả để sấy; đó chỉ là cách sưởi ấm mà thôi.
Chúng tôi dành nhiều thời gian để điều chỉnh các vật liệu phát tia hồng ngoại. Mục tiêu rất đơn giản: đưa năng lượng vào bên trong wafer mà không để nó lan ra nơi khác.
Ngoài ra, càng nhanh quá trình sấy diễn ra, thì máy móc càng ít tiêu thụ năng lượng. Chúng tôi theo dõi lượng điện năng tiêu thụ cho mỗi tấm wafer, vì đó mới là con số chính xác cho thấy lượng khí thải của bạn có thực sự giảm hay không.
Những thách thức trong thực tế
Tuy nhiên, mọi chuyện không hề đơn giản như vậy. Tia hồng ngoại cường độ cao tạo ra lượng nhiệt rất lớn. Điều này rất tốt cho tốc độ sấy, nhưng lại gây khó khăn cho hệ thống làm mát nếu bạn chưa chuẩn bị sẵn sàng. Nếu hệ thống làm mát không thể xử lý được lượng nhiệt từ các bóng đèn, thì quá trình sấy sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến sự bất ổn trong quy trình sản xuất.
Bạn cần tìm được sự cân bằng. Bạn có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng bóng đèn hồng ngoại, nhưng bạn cũng có thể phải chi thêm tiền cho các quạt làm mát và máy bơm.
Chúng tôi chỉ quan tâm đến lợi ích tổng thể. Nếu tổng lượng điện năng tiêu thụ giảm, thì bạn đã thành công. Những yếu tố khác chỉ là những điều không quan trọng mà thôi.