Почему использование инфракрасного излучения является лучшим решением для экологичных производственных процессов
Каждый раз, когда я проверяю расход энергии на производстве полупроводников, всегда оказывается, что проблема заключается в конвекционных печах. Они потребляют огромное количество энергии. Представьте себе: необходимо нагревать огромную металлическую камеру и всё воздухо внутри неё лишь для того, чтобы высушить тонкий слой на пластине. Это как нагревать целый дом только ради того, чтобы подогреть один кусок пиццы.
Вот здесь и пригождается инфракрасное излучение. Вместо того чтобы тратить энергию на нагрев всей комнаты, энергия направляется прямо на сам материал.
Всё дело в свете
Инфракрасное излучение использует электромагнитные волны; другими словами, энергия передается со скоростью света. Не нужно ждать, пока будет образоваться горячий воздух. Энергия напрямую воздействует на цель.
Прекрасно то, что инфракрасные волны настраиваются так, чтобы соответствовать свойствам фотополимера или растворителя. Таким образом, энергия попадает именно туда, где она нужна, а не нагревает стены оборудования. Не нужно бороться с огромным количеством тепловой массы.
Очистка процесса
Мы часто говорим о стандартах без использования свинца, но речь идет не только о свинце. Речь идет о всей тепловой системе.
Старомодные нагревательные элементы часто содержат сплавы, которые могут выделять токсические газы, или требуют специальной защиты для обеспечения безопасности. Инфракрасные лампы — халогенные или средневолновые — имеют герметичную конструкцию. Нет горения, нет выхлопных газов, нет странных частиц в чистой комнате. Всё это делает процесс более чистым.
Недостатки (ведь они всегда есть)
Но это не совсем магия. Инфракрасное излучение может быть слишком агрессивным. Если плотность энергии слишком высока или конвейер работает некорректно, это может привести к повреждению краев пластин или к тепловым напряжениям. Это происходит очень быстро. Необходимы контроллеры PID и датчики, способные реагировать за доли секунды. Иначе будет провал.
Результат с точки зрения энергопотребления
Наибольшая выгода заключается в том, что период разогрева практически отсутствует. Достаточно включить лампы — и они сразу начинают работать на полную мощность. Не нужно тратить время на нагрев 500 кг стали в течение двух часов. Это более эффективный способ выполнения задачи.