Snížení uhlíkové stopy v čisté místnosti: Pravda o sušení polovodičů
Odstranění rozpouštědel a vlhkosti z čipu, aniž bychom poškodili celý výrobek, je velmi složitý proces. Po dlouhou dobu jsme tyto látky prostě vhazovali do velkých konvekčních pecí – tím jsme zahřívali celou místnost jen proto, abychom usušili malý kousek křemíku. To je plýtvání energií.
Proto dává smysl přejít na digitální infračervené ovladače. Místo ohřevu vzduchu kolem čipu působíme přímo na samotný substrát. Je to efektivnější, rychlejší a zároveň se snižuje spotřeba energie v čisté místnosti.
Problém s „dostatečně blízkou“ teplotou
Staré ohřívací prvky jsou neefektivní – mají tendenci přehřívat se, poté opět ochladnout. Vzniká tak nekonečný cyklus přehřívání a ochlazování, což zbytečně spotřebovává hodně energie.
K nápravě tohoto problému používáme digitální PID ovladače. Ty upravují výstup infračervené lampy v reálném čase, čímž udržují teplotu v rozmezí ±1 °C. Když tento cyklus přestane, sníží se i účet za elektřinu. Je to prosté.
Proč infračervené záření skutečně funguje
Infračervené záření je elektromagnetické záření. Nepotřebuje vzduch k přenosu tepla – prostě proniká přímo do materiálu. Díky tomu můžeme vynechat rozsáhlé systémy pro proudění vzduchu a těžké izolační materiály. Používáme krátkovlnné infračervené záření, protože rychle proniká do materiálu. Čipy tak schnou rychleji, zařízení pracuje méně hodin a dosahujete požadovaných výrobních výsledků bez nutnosti neustálého provozu zařízení.
Nevýhody (protože vždy existují nějaké nevýhody)
Nemyslete si, že se jedná o jednoduché řešení vhodné pro každou výrobní linku. Vysokop hustotní infračervené zářiče vydávají velké množství intenzivního tepla. Pokud nebudete opatrní s chlazením, můžete doslova spálit elektroniku ovladače. Pokud vaše zařízení není navrženo tak, aby zvládlo takové tepelné zatížení, komponenty se spálí mnohem dříve, než by měly. Musíte tedy správně nastavit systém chlazení.
Závěr ohledně „zelené“ výroby
Při přechodu na digitální infračervené ovládání přestává fáze sušení být zdrojem uhlíkových emisí. Stává se prostě součástí efektivnějšího procesu výroby. Vše se vlastně svádí na základy termodynamiky – pokud neplýtváte energií na ohřev vzduchu, který nepotřebujete, sníží se vaše emise CO2. Je to výhoda jak pro planetu, tak i pro výrobní zařízení.