کاهش میزان کربن در کارخانههای تولید تراشه: چرا استفاده از حرارت مادون قرمز مؤثر است؟
اگر سعی دارید به هدف بیکربنی در کارخانههای تولید تراشه دست یابید، معمولاً با دو مشکل بزرگ روبرو میشوید: اتلاف انرژی و هزینههای بالای برق.
اکثر ما به استفاده از فرهای مقاومتی عادت داریم؛ اما این فرها ناکارآمد هستند. آنها ابتدا هوا را گرم میکنند، سپس فضای داخل فر را، و در نهایت تراشه را. این مانند سعی برای گرم کردن یک خانه با گرم کردن کل محله است.
ما از سیستمهای مادون قرمز برای این کار استفاده میکنیم؛ در این روش، انرژی مستقیماً به تراشه منتقل میشود. این روش کارآمدتر بوده و مقدار زیادی انرژی را صرفهجویی میکند.
فیزیک پشت این روش (بدون استفاده از کتابهای درسی)
روشهای سنتی گرمایش، آهسته عمل میکنند. اما در روش مادون قرمز، انرژی مستقیماً به باند جذب ماده منتقل میشود؛ بنابراین میتوانیم دمای تراشه را در عرض چند ثانیه افزایش دهیم. وقتی که نیازی نیست یک ساعت صبر کنیم تا قطعه فلزی گرم شود، میزان انرژی مصرفی کاهش مییابد.
علاوه بر این، مقدار فلزات سنگینی که باید گرم شوند، کمتر است؛ بنابراین انرژی کمتری برای گرم کردن ماشین صرف میشود.
انتخاب مناسب تجهیزات
ما این سیستمها را طوری طراحی میکنیم که بتوانند در فضاهای کوچک و با فشار بالا کار کنند. اگر فضای کافی ندارید، از لامپهایی با چگالی انرژی بالا استفاده میکنیم تا اندازه تجهیزات کوچکتر شود.
اما نمیتوانیم هر لامپی را بر روی تراشه استفاده کنیم؛ اگر طول موج نور مطابق با ماده نباشد، انرژی از روی تراشه منعکس میشود. به همین دلیل از پوششهای کوارتزی استفاده میکنیم؛ این پوششها اجازه میدهند انرژی وارد تراشه شود و از آلوده شدن فرآیند جلوگیری کنند.
معایب واقعی این روش
هیچ چیز کامل نیست.
لامپهای با چگالی انرژی بالا، مقدار زیادی گرما تولید میکنند؛ این موضوع برای تسریع فرآیند گرم کردن تراشه خوب است، اما بر سیستمهای خنککننده فشار زیادی وارد میکند. اگر سیستم خنککننده کافی نباشد، فرآیند کاری دچار مشکل خواهد شد.
همچنین، عمر لامپها نیز مهم است؛ استفاده از ولتاژ بالا برای سرعت بیشتر، باعث فرسودگی سریعتر فیلامنتها میشود.
راز موفقیت این روش، یافتن تعادل مناسب در میزان انرژی است؛ به این ترتیب میتوانیم به اهداف کاهش کربن دست یابیم، بدون اینکه مجبور شویم هر هفته لامپها را تعویض کنیم. این کار باعث میشود تعمیرات قابل پیشبینی باشد و آرامش شما حفظ شود.