การลดการปล่อยคาร์บอนในโรงงานผลิตชิป: เหตุใดการใช้แสงอินฟราเรดจึงมีประสิทธิภาพ
พูดตามตรงกันเถอะ: โรงงานผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์นั้นใช้พลังงานมหาศาลจริงๆ อุปกรณ์ในห้องสะอาดแบบเก่าๆ ส่วนใหญ่ใช้วิธีการให้ความร้อนแบบต้านทานไฟฟ้า หรือระบบทำความร้อนที่ทำให้ความร้อนรั่วไหลออกมาสู่อากาศ ซึ่งถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเราถึงเห็นผู้คนหันมาใช้ระบบหลอดไฟแสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นมากขึ้น
หลักการทางฟิสิกส์ก็คือ การให้ความร้อนแบบปกตินั้นช้ามาก โดยจะพยายามทำให้อากาศร้อนขึ้นเพื่อให้วัตถุที่จะผลิตร้อนขึ้นด้วย แต่ระบบแสงอินฟราเรดนั้นไม่จำเป็นต้องผ่านขั้นตอนนี้ เพราะสามารถส่งพลังงานไปยังวัตถุโดยตรงได้ ดังนั้นระบบทำความเย็นจึงไม่จำเป็นต้องทำงานหนักเพื่อรับมือกับความร้อนที่เกิดขึ้น นั่นหมายความว่าปริมาณพลังงานที่ใช้ต่อวัตถุหนึ่งๆ จะลดลงจริงๆ
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะนำระบบนี้มาใช้ได้เลยโดยไม่มีข้อจำกัดอะไรเลย เมื่อเราวางแผนการอัพเกรดอุปกรณ์ เราต้องคำนึงถึงความหนาแน่นของพลังงานด้วย หลอดไฟควอตซ์ที่มีกำลังสูงจะช่วยให้อุณหภูมิสูงขึ้นได้ภายในไม่กี่วินาที ไม่มีเวลาสูญเสียไปกับการรอให้อุณหภูมิสม่ำเสมออีกต่อไป นั่นคือความรวดเร็วมากๆ
แต่มีข้อเสียอยู่ก็คือ คุณต้องมั่นใจว่าระบบทำความเย็นของคุณสามารถรองรับได้ หากพัดลมหรือระบบน้ำเย็นไม่สามารถทำงานได้ดี ก็อาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย หรือระบบทั้งหมดหยุดทำงานเนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินไป
และหากคุณเคยทำงานในโรงงานมาก่อน คุณก็คงรู้ดีว่าการเปลี่ยนอุปกรณ์แบบ “ใช้แทนกันได้เลย” นั้นเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้จริงๆ คุณอาจจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนวงจรควบคุมเพื่อให้สามารถรองรับแรงดันไฟของหลอดไฟได้ ผมแนะนำให้ใช้ตัวควบคุม PID พร้อมกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ตอบสนองได้รวดเร็ว หากระบบการตอบสนองช้าเกินไป ก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป และทำให้วัตถุเสียหายได้ ซึ่งไม่ใช่เรื่องที่ดีเลย
สรุปแล้ว การเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการลดการปล่อยคาร์บอน คุณจะสามารถลดเวลาในการผลิต และไม่ต้องสิ้นเปลืองพลังงานกับระบบทำความเย็นอีกต่อไป คุณจะได้โรงงานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น และไม่จำเป็นต้องลดอัตราการผลิตลงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น