Mengurangi Emisi Karbon di Pabrik Semikonduktor: Mengapa Pemanasan Inframerah Efektif
Jika kita benar-benar ingin mencapai netralitas karbon di pabrik semikonduktor, kita harus berhenti mengabaikan cara kita memanaskan bahan-bahan yang digunakan dalam proses produksi.
Sebagian besar oven konvensional dan pemanas resistif merupakan alat yang boros energi. Energi yang digunakan sebagian besar dihabiskan untuk memanaskan udara dan dinding ruangan, padahal seharusnya digunakan untuk memanaskan wafer itu sendiri. Ini sama saja dengan mencoba memanaskan satu butir kacang dengan memanaskan seluruh dapur. Hal ini akan meningkatkan emisi karbon dan membuang-buang banyak energi.
Inilah fungsi lampu inframerah. Alih-alih memanaskan seluruh ruangan, lampu ini hanya memanaskan wafer secara langsung.
Yang penting adalah ke arah mana energi tersebut dialokasikan.
Sistem inframerah mengeluarkan radiasi elektromagnetik yang hanya berubah menjadi panas ketika menyentuh permukaan wafer. Dengan demikian, tidak ada lagi energi yang terbuang sia-sia.
Selain itu, kita juga dapat mengatur panjang gelombangnya—antara gelombang pendek dan gelombang sedang—untuk mengontrol seberapa dalam panas tersebut meresap ke dalam wafer. Hal ini membuat waktu proses pemanasan menjadi lebih cepat. Dalam bisnis semikonduktor, waktu proses yang lebih cepat berarti penggunaan energi yang lebih sedikit per wafer. Sangat sederhana.
Aspek perangkat keras
Agar sistem ini dapat berfungsi dengan baik di pabrik hijau, diperlukan densitas daya yang tinggi. Kami menggunakan tabung kuarsa-halogen karena tabung ini bereaksi dengan cepat. Cukup hidupkan saklar, maka panas pun muncul. Matikan saklar, maka panasnya pun hilang.
Tidak ada lagi “panas yang terbuang” yang membuang-buang energi saat mesin tidak beroperasi.
Namun, ada tantangan tersendiri: ketika energi sebanyak itu dikumpulkan dalam ruang yang kecil, suhu akan sangat tinggi. Jika Anda menggunakan array inframerah berdensitas tinggi, Anda perlu memastikan sistem pendinginannya berfungsi dengan baik. Jika sistem pendinginan tidak memadai, elektronik di sekitarnya bisa rusak.
Manfaatnya bagi planet
Dengan mengganti furnace berbahan bakar gas atau pemanas listrik yang rumit dengan array inframerah, penggunaan energi per unit produk akan berkurang. Manfaatnya paling terasa pada proses pengeringan dan penyetelan suhu wafer.
Yang terbaik adalah bahwa array inframerah dapat digunakan sebagai pengganti perangkat lama tanpa perlu merobohkan seluruh sistem produksi. Dengan menghilangkan massa termal yang tidak diperlukan, pabrik akan menggunakan energi yang lebih sedikit. Dengan demikian, target pengurangan emisi karbon dapat tercapai, sementara kapasitas produksi tetap stabil.