การลดการปล่อยคาร์บอนในห้องสะอาด: ความจริงเกี่ยวกับกระบวนการทำให้ชิปแห้ง
การกำจัดสารละลายและความชื้นออกจากแผ่นซิลิคอนโดยไม่ทำลายชิปนั้นเป็นเรื่องที่ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างมาก ในอดีต เรามักจะนำชิปไปอบในเตาอบขนาดใหญ่ เพื่อให้อุณหภูมิในห้องสูงขึ้น เพียงเพื่อที่จะทำให้ชิปแห้ง ซึ่งถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการเปลี่ยนมาใช้ตัวควบคุมแบบอินฟราเรดดิจิทัลจึงเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลมาก แทนที่จะใช้ความร้อนในอากาศรอบๆ ชิป เราจะใช้ความร้อนโดยตรงกับวัสดุที่ใช้ทำชิป วิธีนี้ทำให้กระบวนการทำความสะอาดชิปเร็วขึ้น และยังช่วยลดการใช้พลังงานอีกด้วย
ปัญหาของการใช้วิธีการเดิม
อุปกรณ์ให้ความร้อนแบบเดิมนั้นไม่มีประสิทธิภาพเท่าไหร่ มักจะทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป จนทำให้อุปกรณ์เสียหาย ส่งผลให้เกิดการใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลือง
เราใช้ตัวควบคุมแบบ PID ดิจิทัลเพื่อแก้ปัญหานี้ ตัวควบคุมนี้จะปรับระดับความร้อนของหลอดอินฟราเรดได้ในทันที ทำให้อุณหภูมิอยู่ในช่วง ±1°C เมื่ออุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงมากเกินไป ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็จะลดลง ง่ายมากเลย
ทำไมอินฟราเรดถึงได้ผล
อินฟราเรดเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้อากาศในการนำความร้อนไปสู่วัสดุ เพราะความร้อนจะเข้าไปในวัสดุโดยตรง
ด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่จำเป็นต้องใช้ระบบการระบายอากาศขนาดใหญ่หรือวัสดุฉนวนขนาดหนักอีกต่อไป เราใช้อินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะมันสามารถซึมเข้าไปในวัสดุได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ชิปแห้งได้เร็วขึ้น อุปกรณ์ก็ใช้งานได้น้อยชั่วโมงลง และเราก็สามารถผลิตชิปได้มากขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องเปิดไฟตลอดเวลา
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีข้อเสียเสมอ)
อย่าคิดว่าการเปลี่ยนมาใช้ตัวควบคุมแบบอินฟราเรดดิจิทัลนั้นเป็นวิธีที่ง่ายๆ สำหรับทุกกระบวนการผลิต เพราะอุปกรณ์อินฟราเรดความหนาแน่นสูงจะให้ความร้อนที่สูงมาก หากเราไม่ระมัดระวังในการจัดการระบบระบายความร้อน อุปกรณ์ก็อาจเสียหายได้ ดังนั้นเราจำเป็นต้องออกแบบระบบระบายความร้อนให้เหมาะสม
สรุปเรื่อง “การลดการปล่อยคาร์บอน”
เมื่อเราเปลี่ยนมาใช้ตัวควบคุมแบบอินฟราเรดดิจิทัล กระบวนการทำให้ชิปแห้งก็จะไม่ใช่จุดที่ก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอนอีกต่อไป แต่จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
สุดท้ายแล้ว มันก็เป็นเรื่องของหลักการทางอุณหพลศาสตร์พื้นฐาน หากเราไม่สิ้นเปลืองพลังงานไปกับการทำให้อากาศร้อนขึ้นโดยไม่จำเป็น การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะลดลง ซึ่งเป็นประโยชน์ทั้งต่อโลกและต่อโรงงานผลิตด้วย