Fabrikalarda Karbon Emisyonlarını Azaltmak: Kızılötesi Isıtma Sistemlerine Geçiş
Dürüst olalım; yarı iletken üretim tesisleri son derece fazla enerji tüketen yerlerdir. Temiz oda ekipmanlarının çoğu hâlâ dirençli ısıtma sistemlerini kullanıyor; bu da enerjinin boşa harcanmasına neden oluyor. Bu bir israf. İşte bu yüzden giderek daha fazla işletme Kısa Dalga Kızılötesi (SWIR) sistemlerine yöneliyor. Bu sistemler, işlemleri çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirmeyi sağlıyor.
Neden işe yarıyor?
Standart ısıtıcılar, wafer’ı ısıtmak için havayı ısıtmaya çalışır. Bu da büyük bir enerji israfıdır. Kızılötesi lambalar ise farklı bir yöntem kullanır: Radyasyon sayesinde fotonlar doğrudan hedefe ulaşır. Böylece tüm odanın ısınması için enerji harcamazsınız. Yüksek yoğunluklu kızılötesi sistemler kullanıldığında, ısınma süresi ciddi ölçüde azalır. Hızlı ve etkili bir çözüm budur. Ayrıca, döngüler daha kısa olduğu için her wafer için gereken enerji miktarı da oldukça azalır.
Doğru parametrelerin belirlenmesi
Eski bir üretim hattını yenilemek istiyorsanız, sadece cihazları bağlayarak işi halledemezsiniz. Enerji yoğunluğuna dikkat etmeniz gerekir. Genellikle yüksek güçlü kuvars lambalar ve odaklı yansıtıcılar kullanılır ki ısı doğru yere gitsin. Ancak dalga boyunun wafer malzemesiyle uyumlu olması gerekir. Uyum sağlanmazsa enerji yüzeye çarpar ve işlem tekrar baştan başlar. En iyi sonucu elde etmek için altın kaplamalı yansıtıcılar kullanılır. Bu kulağa karmaşık geliyor, ancak pratiktir. Böylece lambalar düşük güçte çalışabilir ve yüzey sıcaklığı tam olarak istenen seviyede kalır. Sonuç aynı, ancak elektrik faturası daha düşük olur.
Sorunlar
Kızılötesi sistemler sihirli bir çözüm değildir. Yüksek yoğunluklu lambalar büyük miktarda ısı üretir. Eğer yüksek güçlü lambaları eski dirençli ısıtıcılar için tasarlanmış bir yapıya yerleştirirseniz, yapı deforme olabilir veya sensörler zarar görebilir. Bu durumda soğutma sistemlerinin bu tür yoğun ısıyı kontrol edebilecek kapasitede olması gerekir. Ben her zaman bu sistemleri PID kontrol cihazları ve hızlı tepki veren termometrelerle birlikte kullanmayı öneririm. Böylece sıcaklık aşırı artmaz ve enerji tüketimi minimum seviyede kalır. Donanım uyumlu olabilir, ancak kızılötesinin ne kadar hızlı tepki verdiğine göre kontrol mantığını ayarlamanız gerekir.