Числення обладнання: чому сертифіковані інфрачервоні лампи справді мають значення
Будемо чесними: заводи з виробництва напівпровідників є справжніми „споживачами енергії“. Якщо ми справді хочемо досягти карбонної нейтральності, нам необхідно припинити ігнорувати процеси висушування та прогрівання матеріалів. Протягом довгого часу ми користувалися традиційними конвекційними печами, які фактично є величезними обігрівачами; вони витрачали велику кількість енергії лише на нагрівання повітря навколо деталей.
Це неефективно та дорого. Саме тому ми почали використовувати сертифіковані інфрачервоні лампи. Вони направляють світло безпосередньо на поверхню матеріалу, а не нагрівають всю кімнату.
Фізика цього процесу досить проста:
Інфрачервоні лампи випромінюють електромагнітне випромінювання, яке змушує молекули у фоторезисті чи клеї рухатися. Це дає можливість швидко досягти потрібної температури – за секунди, на відміну від конвекційних печей, які потребують кількох хвилин для нагріву. Ми можемо контролювати потужність ламп, щоб деталі досягали саме потрібної температури, без необхідності нагрівати весь обладнання.
Але не можна просто використовувати будь-які лампи.
У заводах з виробництва напівпровідників навіть найменка кількість пилу чи газів може зіпсувати все. Ми використовуємо кварцові корпуси високої чистоти, щоб забезпечити стабільність спектру випромінювання. Зазвичай ми використовуємо короткохвильове інфрачервоне випромінювання – воно проникає глибше в матеріал, що дозволяє деталям проходити через лінію обробки значно швидше.
Однак слід звернути увагу на те, що температура може бути дуже високою. Якщо корпус обладнання не розрахований на таке навантаження, це може призвести до пошкодження ламп чи іншого обладнання. Тож необхідно переконатися, що система охолодження здатна справлятися з цим навантаженням.
Яку користь це приносить для досягнення цілей „Зеленої фабрики“?
Це значно зменшує кількість кіловат-годин, які потрібно витратити на обробку однієї деталі. Крім того, звільняється простір у приміщенні – більше не потрібні великі та громіздкі печі. Усе це робить лінію обробки більш ефективною.
Справжній ефект досягається, коли ці лампи поєднуються з точними контролерами PID. Це дозволяє уникнути перевищення температури, що ще більше скорочує витрати енергії. Це просто більш ефективний спосіб роботи.