کاهش انتشار کربن در فرآیند تولید تراشهها با استفاده از حرارت مادون قرمز
اگر تا به حال در یک اتاق تمیز کار کرده باشید، میدانید که چقدر سخت است این کار را انجام داد. شما به حرارت نیاز دارید، اما باید این حرارت دقیق باشد؛ در عین حال، چیزی که نمیخواهید این است که گرد و غبار ایجاد شود. به همین دلیل از لامپهای حرارتی مادون قرمز استفاده میکنیم.
در حالی که استفاده از هوای گرم، روشی مناسب برای انتقال گرما نیست، لامپهای مادون قرمز از تابش انرژی برای ایجاد حرارت استفاده میکنند. این روش، روشی مستقیم برای انتقال انرژی است؛ بدون هیچ گرد و غباری، و بدون آلودگی سیلیکون.
فیزیک پشت این روش:
فکر کنید به یک فر سنتی با هوای مکشدار… این روش بسیار غیرکارآمد است؛ زیرا انرژی زیادی صرف گرم کردن هوای اتاق میشود.
اما لامپهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها مستقیماً روی خود سطح قطعات کار میکنند. با استفاده از امواج کوتاه یا متوسط مادون قرمز، میتوانیم در عرض چند ثانیه، سطح قطعات را به دمای مورد نظر برسانیم.
خیلی سریع… واقعاً سریع.
این موضوع باعث کاهش هزینههای انرژی میشود. وقتی که قصد ساخت یک کارخانه «سبز» را دارید، باید از «تأخیر حرارتی» جلوگیری کنید؛ یعنی جلوگیری از مصرف بیش از حد انرژی توسط تجهیزات در حین گرم شدن آنها.
چالشهای مربوط به این روش:
ما فقط یک لامپ را در یک جعبه قرار نمیدهیم؛ این لامپها باید بسیار تمیز باشند. اگر روی لوله کوارتز هرگونه آلودگی وجود داشته باشد، آن آلودگی میتواند در حین فرآیند کار، به سیلیکون منتقل شود. این یک وضعیت وحشتناک است. بنابراین، از لولههای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم تا همه چیز تمیز بماند.
اما مشکل اینجاست که امواج مادون قرمز بسیار قوی هستند؛ اگر فاصله قطعه از لامپ چند میلیمتر باشد، ممکن است نقاط گرم خاصی ایجاد شود. یک اشتباه کوچک میتواند باعث آسیب به سطح قطعه شود. به همین دلیل، از کنترلرهای PID دقیق و فاصله کانونی مناسب استفاده میکنیم.
تأثیر این روش بر کره زمین:
وقتی که از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم، میزان انرژی مصرفی کاهش مییابد. تجهیزات کوچکتری لازم است، و این باعث صرفهجویی در فضای اتاق میشود. مهمتر از آن، سیستم تهویه مطبوع نیاز کمتری به کار کردن برای خنک کردن اتاق دارد.
مزیت واقعی این روش در مرحله خشک کردن قطعات است؛ در این مرحله، دیگر نیازی نیست فر بزرگی را ۲۴ ساعته روشن نگه داریم. فقط زمانی که قطعه درون فر قرار میگیرد، لامپ مادون قرمز روشن میشود. گرمایش به درخواست…
این همان روشی است که باعث کاهش انتشار کربن میشود؛ شما دیگر مجبور نیستید برای گرمایی که استفاده نمیکنید، پول بپردازید. خیلی ساده است.