Сокращение выбросов углерода на производстве: почему UHP-инфракрасные лампы действительно эффективны
Если вы хотите сделать производство полупроводников более экологичным, необходимо учитывать фактор тепла. Это основной источник расхода энергии на производстве. Большинство из нас привыкли к традиционным резистивным нагревателям, но они на самом деле представляют собой просто обычные обогреватели для огромных металлических корпусов – они тратят огромное количество энергии на нагрев воздуха.
Вот здесь и пригождаются UHP-инфракрасные лампы. Вместо того чтобы нагревать всё вокруг, эти лампы направляют тепло именно туда, где это необходимо: на пластины или кварцевые трубки.
Секрет заключается в физике.
Эти лампы использования коротковолновое инфракрасное излучение. Представьте себе солнечные лучи, падающие на вашу кожу в холодный день: вы сразу чувствуете тепло, даже если воздух вокруг ледяной. Мы используем эти лампы для процессов высокотемпературной диффузии и окисления, потому что они передают энергию непосредственно на поверхность материала.
Это эффективно: нужно меньше киловатт-часов на одну пластину, что значит, что уровень выбросов углерода снижается.
Но нельзя просто установить эти лампы и забыть о них.
На производстве даже малейшее загрязнение может разрушить весь продукт. Поэтому мы используем синтетические кварцевые оболочки. Они очень чистые, поэтому не нужно беспокоиться о миграции металлических ионов, которые могут испортить продукт. К тому же нити в таких лампах спроектированы так, чтобы поддерживать стабильную мощность в течение длительного времени. Никто не хочет постоянно заменять лампы каждые несколько недель.
Еще один совет: обращайте внимание на крепления ламп. Кварц расширяется при нагреве. Если закрепить лампы слишком туго, трубки могут сломаться. Необходимо оставить им пространство для расширения.
Есть и недостатки…
Переход на «зеленое» производство обычно подразумевает использование системы PID-контроля для управления температурой. Преимущество в том, что время запуска процессов значительно сокращается. Вы тратите меньше времени на ожидание, что позволяет производить больше продукции с меньшими потерями.
Но есть и минусы: эти лампы имеют высокую мощность. Их нельзя просто установить в старый корпус и надеяться на лучшее. Если системы охлаждения не рассчитаны на такую интенсивную нагрузку, оборудование может повредиться. Что еще хуже, если охлаждение слабое, концы ламп сгорят гораздо быстрее, чем следует.
Если правильно организовать систему охлаждения, это будет выгодно для всех.