Як зменшити викиди вуглецю на заводах з виробництва напівпровідників: чому інфрачервоне опалення справді ефективне
Заводи з виробництва напівпровідників зараз змушені докладати значних зусиль, щоб досягти цілей щодо нейтральності щодо вуглецю. Але якщо подивитися уважніше, багата кількість енергії просто губиться під час процесу сушіння пластин.
Я постійно бачу таку ситуацію: заводи все ще використовують величезні конвективні печі чи старомодні елементи опалення. Це неефективно – ви витрачаєте чимало коштів на нагрівання всієї камери та повітря навколо неї, хоча насправді важливо лише нагріти саму пластину.
Що таке справжній аудит інфрачервоного опалення?
Коли я приходжу на завод для перевірки процесу сушіння, перше, на що я звертаю увагу, – це „термічна затримка“. Уявіть собі: процес конвекції є повільним. Спочатку потрібно нагріти повітря, а потім вже повітря нагріває пластину. Це займає багато часу. Інфрачервоне опалення уникає цього етапу – енергія передається безпосередньо на поверхню пластини через електромагнітне випромінювання.
Якщо використовувати короткохвильове інфрачервоне опалення, можна уникнути марного витрати енергії на стіни приміщення та повітря навколо них. Енергоспоживання на одну пластину зменшується. Це дуже просто.
Як правильно налаштувати систему опалення (і де можуть виникнути проблеми)
Не можна просто замінити елемент опалення та вважати, що все в порядку. Це не так просто. Щоб справді зменшити викиди вуглецю, необхідно підібрати правильну довжину хвилі. Якщо інфрачервоний випромінювач не налаштований на специфічний спектр поглинання пластини, енергія просто марнується.
Ми зазвичай використовуємо лампи з високою щільністю. Чому? Тому що вони швидко нагріваються та охолоджуються. Не потрібно, щоб нагрівачі працювали на повну потужність під час очікування між партиями продукції.
Але є одна проблема: високояскраве інфрачервоне світло створює високу температуру – особливо на кінцях ламп. Якщо не використовувати ефективні системи охолодження, це може пошкодити кріплення ламп чи контакти. Це серйозна проблема.
Який ефект це має на показники „зеленого“ розвитку?
Коли ви замінюєте конвективне опалення на інфрачервоне, показники енергоспоживання значно покращуються. Ви використовуєте менше кіловат-годин на одиницю продукції. Станція сушіння займає менше простору. Крім того, оскільки нагрівачі працюють короткочасно, ви споживаєте менше енергії з мережі, що значно зменшує викиди CO2.
Пластини обробляються швидше, а показники викидів вуглецю стають більш точними. Це справжній успіх.