Giảm lượng khí thải carbon trong các nhà máy sản xuất chip: Tại sao việc sử dụng công nghệ chiếu xạ hồng ngoại lại là giải pháp hợp lý?
Hãy thành thật mà nói – các nhà máy sản xuất chip tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Nếu xem xét nguồn điện được sử dụng, một phần lớn trong số đó bị lãng phí vào quá trình gia nhiệt.
Trong nhiều năm qua, người ta vẫn sử dụng những lò nướng thông thường để gia nhiệt. Nhưng vấn đề là: chúng tiêu tốn quá nhiều năng lượng để làm nóng không khí và thành lò, chỉ để đưa wafer lên nhiệt độ cần thiết. Điều này rõ ràng là lãng phí.
Vì vậy, chúng tôi sử dụng các bóng đèn chiếu xạ hồng ngoại đã được chứng nhận. Thay vì làm nóng toàn bộ căn phòng, ánh sáng hồng ngoại tập trung trực tiếp vào wafer hoặc lớp phủ bảo vệ trên bề mặt wafer. Đây chính là cách hiệu quả để tiết kiệm năng lượng.
Lý do khiến việc sử dụng công nghệ hồng ngoại giúp tiết kiệm năng lượng
Hãy nghĩ về những lò nướng thông thường: chúng hoạt động rất chậm. Bạn phải làm nóng một lượng không khí lớn, và nhiệt lượng sẽ bị mất đi từng giây một.
Còn các hệ thống chiếu xạ hồng ngoại của chúng tôi thì sử dụng bức xạ sóng ngắn. Nhiệt lượng được truyền trực tiếp vào vật liệu cần được gia nhiệt, không cần chờ đợi. Vì tốc độ gia nhiệt rất nhanh, nên thời gian hoàn thành mỗi chu kỳ cũng giảm đi. Điều này có nghĩa là các máy móc không cần phải hoạt động liên tục hàng giờ để hoàn thành một lô sản phẩm.
Chúng tôi cũng thiết kế các bóng đèn này sao cho có mật độ năng lượng cao. Bằng cách tập trung năng lượng vào một chùm ánh sáng nhỏ, toàn bộ hệ thống gia nhiệt sẽ chiếm ít diện tích hơn. Và vì không có quá nhiều nhiệt lượng thừa được thải ra, hệ thống điều hòa không khí cũng không cần phải hoạt động quá mức để duy trì nhiệt độ trong nhà máy.
Cách thiết lập thực tế và những điều cần tránh
Chúng tôi thiết kế các bóng đèn này dành riêng cho các phòng sạch. Điều này đảm bảo rằng không có khí thải hay hạt bụi nào được thải ra. Chúng tôi sử dụng vỏ bọc bằng thạch anh có độ tinh khiết cao, vì điều cuối cùng bạn muốn chính là để môi trường sản xuất bị ô nhiễm.
Nhưng cần lưu ý về mặt điện. Các bóng đèn này tiêu thụ một lượng điện rất lớn ngay khi được bật lên. Nếu hệ thống điện của bạn không đủ khả năng đáp ứng lượng điện này, bạn sẽ gặp vấn đề với các thiết bị điện trong nhà máy.
Điều đáng lo ngại là bức xạ hồng ngoại có cường độ rất cao. Nếu dây chuyền vận chuyển dừng lại chỉ vài giây thôi, nhiệt độ cũng sẽ tăng lên rất nhanh. Bạn phải lắp đặt hệ thống an toàn để ngắt nguồn điện ngay khi dây chuyền dừng lại. Nếu không, wafer sẽ bị cháy ngay trước mắt bạn.
Tác động thực tế của việc sử dụng công nghệ hồng ngoại
Cuối cùng, việc chuyển sang sử dụng công nghệ chiếu xạ hồng ngoại sẽ giúp giảm lượng điện tiêu thụ cho mỗi wafer. Đây là cách đơn giản để giảm lượng khí thải carbon.
Điều tuyệt vời nhất là bạn có thể thay thế các thiết bị gia nhiệt cũ bằng công nghệ này mà không cần phải thay đổi toàn bộ hệ thống sản xuất của mình. Bạn sẽ có hiệu suất cao hơn và lượng khí thải ít hơn, mà không cần phải bắt đầu lại từ đầu.