Ngăn chặn sự tổn thất năng lượng trong các quy trình bán nhiệt
Hãy thành thật mà nói: những lò nướng truyền thống trong phòng sạch thực chất chỉ là những thiết bị sưởi lớn, chúng cố gắng làm ấm toàn bộ không gian xung quanh chỉ để đưa những tấm wafer đến nhiệt độ mong muốn. Chúng làm ấm không khí, các bức tường, trần nhà… tức là mọi thứ trừ chính phần cần được làm nóng. Đó là sự lãng phí năng lượng khổng lồ.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang việc sử dụng công nghệ sưởi bằng tia hồng ngoại. Thay vì làm nóng toàn bộ căn phòng, chúng ta chỉ cần làm nóng trực tiếp lên bề mặt của tấm wafer hoặc vật liệu cần xử lý. Đó là cách hiệu quả và thông minh hơn.
Sức mạnh của việc sưởi có chọn lọc
Tia hồng ngoại hoạt động dựa trên nguyên lý bức xạ. Hãy tưởng tượng như ánh nắng mặt trời chiếu vào da bạn vào những ngày lạnh; dù không khí vẫn rất lạnh, nhưng bạn vẫn cảm nhận được hơi ấm ngay lập tức. Vì chúng ta không cần chờ đợi toàn bộ không gian được làm nóng, nên thời gian phản ứng cũng giảm đi đáng kể. Mọi thứ diễn ra nhanh hơn.
Tùy vào loại vật liệu mà chúng ta sử dụng, chúng ta có thể chọn bộ phát tia sóng ngắn hoặc sóng trung bình. Nếu vật liệu dày, thì tia sóng ngắn là lựa chọn tốt nhất vì chúng có thể xuyên sâu vào bên trong vật liệu. Còn đối với các lớp mỏng, tia sóng trung bình sẽ mang lại hiệu ứng làm nóng nhẹ nhàng và kiểm soát được.
Dù sao đi nữa, việc sử dụng tia hồng ngoại giúp giảm lượng năng lượng tiêu thụ cho mỗi tấm wafer. Như vậy, lượng khí thải carbon cũng giảm xuống, và hóa đơn điện năng cũng sẽ giảm đáng kể.
Giải quyết vấn đề trong phòng sạch
Chúng ta đều biết rằng trong phòng sạch, chỉ cần một hạt bụi nhỏ thôi cũng có thể làm hỏng toàn bộ sản phẩm. Để duy trì môi trường sạch sẽ, chúng ta dùng lớp quartz bao quanh các bóng đèn. Như vậy, không còn nguy cơ bụi bẩn hay các chất gây ô nhiễm nữa. Chúng ta cũng sử dụng các bộ điều khiển PID chính xác cao để tránh việc làm hỏng các linh kiện do nhiệt độ quá cao.
Nhưng cần lưu ý rằng chúng ta cần kiểm soát mật độ nhiệt. Những bộ phát tia hồng ngoại này tạo ra lượng nhiệt rất lớn. Nếu hệ thống làm mát không đủ mạnh, lượng nhiệt đó có thể làm biến dạng thân lò hoặc gây ra các vấn đề với các cảm biến. Đó là một công cụ mạnh mẽ, vì vậy chúng ta cần phải chú ý đến yếu tố nhiệt độ.
Lợi ích thực tế
Điều tuyệt vời nhất là chúng ta có thể tái sử dụng không gian mặt sàn. Chúng ta có thể loại bỏ những lò nướng cồng kềnh và thay thế chúng bằng những lò sưởi bằng tia hồng ngoại gọn gàng hơn. Đó là cách tốt nhất để vừa tiết kiệm không gian, vừa giúp hệ thống HVAC không phải hoạt động quá sức để làm mát căn phòng. Đó chính là con đường dễ dàng nhất để xây dựng một “nhà máy xanh” mà vẫn giữ được hiệu suất sản xuất.