การลดการปล่อยคาร์บอนในโรงงานผลิตชิป: เหตุใดเราจึงหันมาใช้ระบบการให้ความร้อนแบบอินฟราเรด
หากคุณเคยอยู่ในห้องสะอาดมาก่อน คุณก็คงรู้ดีว่ามีข้อจำกัดมากมาย เราไม่สามารถเคลื่อนย้ายแผ่นชิปหรือวัสดุอื่นๆ ได้ตามใจชอบ เพราะต้องรักษาอุณหภูมิให้คงที่ไว้ หากไม่ทำเช่นนั้น ก็จะเกิดปัญหาเรื่องความชื้นหรือความเสียหายจากความร้อน ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีใครอยากเจอเลย
ในปัจจุบัน มีความพยายามอย่างมากในการสร้าง “โรงงานสีเขียว” วิธีการเดิมๆ ซึ่งก็คือการใช้ความร้อนจากอากาศนั้น ถือว่าสิ้นเปลืองมาก นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้ระบบการให้ความร้อนแบบอินฟราเรดแทน
หลักการทำงานของระบบอินฟราเรด
ลองคิดดูสิ: เครื่องทำความร้อนแบบดั้งเดิมจะพยายามทำให้อากาศในห้องอุ่นขึ้น เพื่อให้ชิปอุ่นขึ้นด้วย มันก็เหมือนกับการพยายามทำให้บ้านอุ่นขึ้นโดยการเปิดเตาอบ
แต่ระบบอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการโดยตรง เราใช้หลอดอินฟราเรดแบบคลื่นความถี่สั้น เพราะมันสามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว คุณไม่ต้องรอหลายนาทีเพื่อให้อุณหภูมิสูงขึ้น มันเกิดขึ้นได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น การรอน้อยลงก็หมายความว่าคุณใช้พลังงานน้อยลงด้วย
การรักษาความสะอาดและขนาดที่เหมาะสม
ในโรงงานผลิตชิป อนุภาคเล็กๆ เพียงอันเดียวก็สามารถทำลายทุกอย่างได้ เราจึงไม่สามารถปล่อยให้เครื่องทำความร้อนปล่อยเศษฝุ่นออกมาได้
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจึงห่อหลอดอินฟราเรดไว้ในซองควอตซ์ที่ปิดสนิท ไม่มีการปล่อยก๊าซออกมา และไม่มีความสกปรกเกิดขึ้น อีกสิ่งหนึ่งที่ควรคำนึงถึงคือขนาดของเครื่องทำความร้อน เนื่องจากระบบอินฟราเรดมีประสิทธิภาพสูง ทำให้เครื่องทำความร้อนมีขนาดเล็กลง ซึ่งก็หมายความว่าคุณมีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการจัดเก็บชิปต่างๆ ซึ่งเป็นข้อดีอย่างมาก
ข้อเสียของระบบอินฟราเรด
อย่างไรก็ตาม ระบบอินฟราเรดก็ไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์อะไร มันมีข้อจำกัดของมันเอง
เนื่องจากระบบอินฟราเรดมีความสามารถในการส่งความร้อนไปยังจุดเฉพาะเท่านั้น ดังนั้นมันจึงค่อนข้าง “เลือกสรร” หากชิปถูกวางไว้ไม่สม่ำเสมอ ก็จะมีจุดที่เย็นกว่าที่อื่น คุณจึงต้องใช้เวลาในการปรับตำแหน่งของหลอดอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อนกระจายไปทั่วแผ่นชิป
นอกจากนี้ หลอดอินฟราเรดก็มีความร้อนสูงมาก หากคุณไม่ป้องกันตัวเครื่องทำความร้อนให้ดี ก็จะทำให้อากาศในห้องสะอาดร้อนขึ้น ซึ่งจะทำให้ระบบทำความเย็นต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อทำให้อากาศเย็นลงอีกครั้ง ซึ่งก็เท่ากับว่าคุณสูญเสียประโยชน์จากการประหยัดพลังงานไปเลย
การติดตั้งและการดูแลรักษา
ข่าวดีก็คือ เราออกแบบเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดให้สามารถใช้แทนเครื่องทำความร้อนแบบเดิมได้เลย การเดินสายก็ง่ายมาก
แต่มีข้อควรระวังอยู่อย่างหนึ่ง คือคุณจำเป็นต้องมีตัวควบคุมอุณหภูมิแบบ PID ที่มีประสิทธิภาพสูง หากไม่มีตัวควบคุมนี้ อุณหภูมิก็อาจสูงเกินไป ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ควรเกิดขึ้นกับชิปที่มีความไวสูง
นอกจากนี้ ควอตซ์ก็เป็นวัสดุที่เปราะบาง หากมีการกระแทกแรงเข้าไป หลอดก็อาจแตกได้ เราจึงมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไว้ เพื่อไม่ให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าวขึ้น แม้ว่าจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อย แต่ก็เป็นสิ่งที่คุ้มค่า เพราะจะช่วยให้คุณมั่นใจได้ว่าจะไม่มีอะไรมาทำลายหลอดอินฟราเรดได้