Сокращение выбросов углерода при производстве полупроводников: преимущества использования инфракрасного нагрева
Производство полупроводников требует значительных затрат энергии и высокой степени точности. Но если вы продолжаете использовать традиционные резистивные нагреватели, вы фактически тратите деньги на нагрев воздуха в помещении, а не самого кристалла. Это медленный процесс, экономически неэффективный, к тому же это увеличивает счета за электроэнергию.
Вот здесь-то и приходит на помощь инфракрасное освещение короткой длины волн. Вместо того чтобы нагревать всё окружающее пространство, такие лампы направляют тепло прямо на кристалл. Это позволяет быстрее достичь нужной температуры. Не нужно тратить время на медленное нагревание — достаточно лишь установить деталь на место. Это очень быстро. А значит, потребление энергии на единицу продукции снижается значительно.
Проблема заключается в оборудовании
Это не так просто, как кажется. Когда речь идет о такой высокой мощности, все вокруг нагревается — и я имею в виду не только сам кристалл. Необходимо тщательно контролировать процесс охлаждения. Если не справиться с накоплением тепла вокруг корпуса лампы, оборудование может быстро выйти из строя. Мы обнаружили, что единственный способ сохранить стабильность и предотвратить перегрев кристалла — это использование специальных контроллеров PID.
Как действительно сделать производство «зеленым»
Понятие «зеленый завод» может показаться всего лишь корпоративным слоганом, но на самом деле речь идет о сокращении избыточных затрат. С помощью инфракрасного нагрева можно без нужды использовать большие печи для предварительного нагрева. Тепло начинает поступать к кристаллу только тогда, когда деталь уже находится на своем месте. Никакого пустой расхода энергии.
Однако есть и недостатки: источники питания стоят дороже, а также необходимо постоянно поддерживать чистоту кварцевых трубок. Если они запыляются, эффективность нагрева снижается, а экономия энергии исчезает. Если сохранять чистоту трубок, система будет выполнять свою функцию эффективно.