Đạt được nhiệt độ mong muốn trong quá trình sử dụng đèn hồng ngoại để sưởi ấm trong các nhà máy sản xuất chất bán dẫn
Nếu chúng ta thực sự muốn giảm lượng khí carbon phát sinh trong các nhà máy sản xuất chất bán dẫn, chúng ta cần ngừng sử dụng những bộ sưởi kiểu cũ. Chúng hoạt động quá chậm. Thay vào đó, chúng ta nên sử dụng hệ thống đèn hồng ngoại – vì chúng có thể đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn nhiều, và tiêu hao ít năng lượng hơn.
Nhưng vẫn còn một vấn đề: nếu muốn tránh việc làm hỏng các tấm wafer, chúng ta cần sử dụng cảm biến nhiệt có khả năng phản ứng nhanh với sự thay đổi nhiệt độ từ đèn hồng ngoại.
Vấn đề liên quan đến vòng lặp phản hồi
Đèn hồng ngoại tạo ra một lượng nhiệt rất lớn ngay lập tức. Nếu cảm biến nhiệt hoạt động chậm, thì nhiệt độ sẽ vượt qua mức mong muốn trước khi cảm biến kịp phản ứng. Điều này sẽ dẫn đến việc làm hỏng các tấm wafer.
Để tránh điều này, chúng ta sử dụng cảm biến nhiệt loại K hoặc N chất lượng cao. Chúng cung cấp dữ liệu thời gian thực cho bộ điều khiển PID, giúp kiểm soát lượng năng lượng được sử dụng. Điều này giúp tránh hiện tượng nhiệt độ dao động liên tục xung quanh mức mong muốn.
Xử lý các yếu tố môi trường
Trong môi trường phòng sạch, việc thoát khí ô nhiễm là một vấn đề nghiêm trọng. Chỉ cần có một chút khí ô nhiễm lọt vào, toàn bộ sản phẩm sẽ bị hỏng. Vì vậy, chúng ta sử dụng vỏ bọc cách nhiệt chất lượng cao để ngăn chặn điều này.
Vị trí lắp đặt cũng rất quan trọng. Cảm biến không thể được lắp đặt bừa bãi. Nó cần phải đo nhiệt độ trên bề mặt tấm wafer, chứ không phải nhiệt độ của không khí xung quanh hay nhiệt độ từ đèn hồng ngoại. Cần có sự điều chỉnh chính xác về mặt cơ học để tránh nhiễu từ các đường dây điện áp cao.
Sự đánh đổi
Đây là điểm khó: tốc độ phản ứng thường đi kèm với chi phí. Vỏ bọc mỏng hơn giúp cảm biến phản ứng nhanh hơn. Nhưng những cảm biến mỏng này lại dễ bị hỏng trong môi trường nhiệt độ cao. Bạn cần cân nhắc giữa tốc độ phản ứng của cảm biến và tần suất thay thế nó. Nếu bạn yêu cầu tốc độ phản ứng nhanh trong vài毫giây, bạn sẽ phải thay thế cảm biến thường xuyên hơn.
Tuy nhiên, nếu làm được điều này, nhà máy của bạn sẽ ít tiêu hao năng lượng hơn. Bạn chỉ cần sưởi ấm trực tiếp tấm wafer, thay vì toàn bộ buồng sản xuất. Điều này giúp giảm lượng điện tiêu thụ cho mỗi tấm wafer, và giúp thực hiện mục tiêu giảm lượng khí carbon phát thải.