Giảm lượng khí thải carbon trong các nhà máy sản xuất bán dẫn: Tại sao phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại lại hiệu quả?
Hãy thành thật mà nói về các nhà máy sản xuất bán dẫn: chi phí năng lượng tiêu thụ thì cực kỳ cao. Một trong những nguyên nhân chính gây ra điều này chính là quy trình sấy. Trong thời gian dài, chúng ta vẫn sử dụng các lò sấy kiểu truyền thống. Nhưng nếu muốn đạt được mục tiêu giảm lượng khí thải carbon, thì phương pháp này đã không còn phù hợp nữa.
Đây không phải là những biện pháp “xanh” mang tính hình thức chỉ để làm cho báo cáo trở nên hấp dẫn hơn. Điều quan trọng là số lượng năng lượng được tiêu thụ để sấy từng tấm wafer.
Lý do tại sao phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại hiệu quả
Phương pháp sấy bằng không khí thông thường rất lãng phí năng lượng. Chúng ta phải tiêu tốn rất nhiều năng lượng để làm nóng toàn bộ không khí bên trong buồng sấy, chỉ để sấy một diện tích nhỏ trên bề mặt wafer. Điều này giống như việc làm nóng cả ngôi nhà chỉ để đun nóng một cốc cà phê vậy.
Ngược lại, phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại không cần làm nóng không khí. Năng lượng được truyền trực tiếp vào bề mặt wafer. Đó là sự truyền năng lượng dưới dạng bức xạ, chứ không phải qua sự luân chuyển của không khí.
Khi chuyển sang phương pháp này, công suất tiêu thụ năng lượng sẽ giảm đáng kể – thường khoảng 40% đến 60%. Khi thiết bị tiêu thụ ít năng lượng hơn, lượng khí thải carbon cũng giảm theo. Rất đơn giản thôi.
Cách thiết lập hệ thống sao cho hiệu quả
Để đạt được hiệu quả tối ưu, bạn cần có hệ thống có mật độ công suất phù hợp. Bạn cần một hệ thống có thể đạt được nhiệt độ mong muốn trong vài giây. Tốc độ này chính là yếu tố then chốt – nó giúp bạn có thể sử dụng công suất xung thay vì để nhiệt độ luôn ổn định.
Nhưng bạn cần chú ý đến áp lực nhiệt lên khung máy. Các bóng đèn hồng ngoại có mật độ cao sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn. Nếu hệ thống làm mát không đủ mạnh, nhiệt độ sẽ tăng lên.
Tôi luôn khuyên nên sử dụng bộ điều khiển PID tích hợp. Chúng giúp duy trì nhiệt độ ổn định và tránh việc làm cháy các tấm wafer.
Những điểm cần lưu ý
Tôi không thể nói rằng đây là giải pháp “kỳ diệu”. Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại quả thật nhanh hơn, nhưng nó cũng đòi hỏi sự chính xác cao.
Việc căn chỉnh các bóng đèn rất quan trọng. Nếu chúng bị lệch một chút thôi, bạn sẽ gặp phải những vùng lạnh trên bề mặt wafer. Bạn có thể phải mất nhiều thời gian hơn để calibrate hệ thống so với khi sử dụng lò sấy kiểu truyền thống.
Nhưng một khi bạn đã căn chỉnh được mọi thứ một cách chính xác, thì mọi thứ sẽ trở nên hiệu quả hơn. Công suất tiêu thụ năng lượng sẽ giảm, và hệ thống điều hòa không khí trong nhà máy cũng sẽ không phải hoạt động quá nhiều để duy trì nhiệt độ ổn định.