การลดการปล่อยคาร์บอนในโรงงานผลิตชิป: เหตุใดการใช้แสงอินฟราเรดถึงได้ผลจริง
พูดตามตรงเลยนะครับ กระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์นั้นกินพลังงานมากมายจริงๆ เมื่อต้องควบคุมอุณหภูมิในห้องสะอาด ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็จะสูงมาก และการปล่อยคาร์บอนก็ยิ่งเลวร้ายไปใหญ่
พวกเราส่วนใหญ่คุ้นเคยกับเตาอบแบบปกติหรือเครื่องทำความร้อนแบบต้านทานไฟฟ้า แต่จริงๆ แล้วยังมีวิธีที่ดีกว่านั้น นั่นก็คือการใช้หลอดไฟอินฟราเรดครับ
วิธีการทำความร้อนแบบเดิมนั้นคือการทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน จากนั้นค่อยหวังว่าอากาศนั้นจะนำความร้อนไปสู่วงจรชิป ซึ่งเป็นวิธีที่สิ้นเปลืองมาก คุณกำลังจ่ายเงินเพื่อทำให้ห้องทั้งห้องร้อนขึ้น เพียงเพื่อให้ชิปมีอุณหภูมิที่เหมาะสมเท่านั้น และระบบทำความเย็นก็ต้องทำงานหนักเพื่อลดอุณหภูมิลงอีก นี่คือวงจรของการสิ้นเปลืองเงินโดยเปล่าประโยชน์
แต่หลอดไฟอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งความร้อนไปยังวัสดุโดยตรง ไม่มีอะไรมากั้นระหว่างความร้อนกับวัสดุ และไม่ต้องทำให้อากาศร้อนขึ้นด้วย
ผลลัพธ์คือ คุณสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้เร็วขึ้นมาก และไม่มีการสูญเสียความร้อนไปยังส่วนอื่นๆ อีกด้วย
แน่นอนว่าคุณไม่สามารถนำหลอดไฟอินฟราเรดมาใช้ในโรงงานผลิตชิปได้โดยตรง เพราะอนุภาคต่างๆ อาจเป็นอุปสรรคได้ เพื่อให้ทุกอย่างสะอาด เราจึงใช้ภาชนะที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง เพื่อป้องกันไม่ให้มีก๊าซออกมา และป้องกันไม่ให้มีสิ่งปนเปื้อนมาทำลายคุณภาพของชิป นอกจากนี้ หลอดไฟอินฟราเรดยังมีประสิทธิภาพสูงในขนาดที่เล็ก คุณสามารถนำมาใช้ในห้องสุญญากาศหรือเครื่องมือจัดการชิปได้โดยไม่ต้องใช้พื้นที่มาก
แต่ผมอยากบอกตามตรงนะครับ ว่ามันไม่ใช่วิธีที่สามารถใช้ได้กับทุกกระบวนการผลิตหรอกครับ หลอดไฟอินฟราเรดสร้างความร้อนที่เข้มข้นในบริเวณที่กำหนดเท่านั้น หากคุณใช้กับชิปที่มีความหนาน้อยมาก หรือวัสดุที่มีความไวต่อความร้อนสูง ความร้อนอาจทำให้พื้นผิวของชิปไหม้ได้ก่อนที่ส่วนอื่นๆ ของชิปจะร้อนขึ้น ดังนั้นคุณจำเป็นต้องปรับตั้งค่า PID controller และเซ็นเซอร์ให้เหมาะสม หากคุณไม่ทำอย่างนั้น ชิปของคุณก็อาจเสียหายได้
แต่ถ้ามองจากมุมมองของ “โรงงานสีเขียว” แล้ว วิธีนี้ก็มีประโยชน์มากครับ เมื่อคุณไม่ต้องพึ่งพาเครื่องทำความร้อนขนาดใหญ่อีกต่อไป ระบบทำความเย็นก็สามารถทำงานได้ดีขึ้น ผลลัพธ์คือ การปล่อยก๊าซคาร์บอนจะลดลงอย่างมาก แค่เปลี่ยนจากเครื่องทำความร้อนแบบเดิมมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดเท่านั้นเอง
มันเป็นวิธีที่ง่ายมากครับ คุณสามารถบรรลุเป้าหมายด้านการลดการปล่อยคาร์บอนได้ ประหยัดพลังงาน และไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตทั้งหมดด้วยครับ.