کاهش آلایندههای ناشی از گرمایش در کارخانههای تولید تراشهها با استفاده از گرمایش مادون قرمز در شرایط خلأ
اگر واقعاً میخواهیم به هدف بیکربنی در کارخانههای تولید تراشهها دست یابیم، باید درباره مسئله گرما صحبت کنیم. روشهای قدیمی گرمایش، در واقع بسیار هدردهنده هستند؛ زمان زیادی برای گرم شدن لازم است و انرژی نیز در همه جا هدر میرود.
به همین دلیل از گرمکنهای مادون قرمز استفاده میکنیم. به جای گرم کردن کل محفظه خلأ – که در واقع هدر دادن انرژی است – این گرمکنها تشعشعات مادون قرمز را مستقیماً روی تراشه هدایت میکنند.
مقابله با گرما در شرایط خلأ
مشکل اصلی در شرایط خلأ این است که هوایی برای انتقال گرما وجود ندارد؛ بنابراین باید کاملاً به تشعشعات متکی شد.
ما این لامپهای مادون قرمز را طوری طراحی کردهایم که انرژی زیادی را در فضای کوچکی ذخیره کنند. این امر به این معناست که میتوانید دمای تراشه را خیلی سریع تغییر دهید؛ یعنی در عرض چند ثانیه، نه چند دقیقه. وقتی که دیگر نیازی نیست منتظر گرم شدن کل محفظه باشید، هزینه انرژی برای هر تراشه کاهش مییابد.
اما یک مشکل وجود دارد: لامپهای مادون قرمز با توان بالا، در یک نقطه خاص بسیار داغ میشوند. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، ممکن است سیلهای محفظه خراب شوند. بنابراین باید تعادلی بین این موارد برقرار کرد.
حفظ پاکیزگی
در اتاقهای پاک، «خروج گازها» یک مشکل بزرگ است؛ حتی کمترین میزان آلودگی نیز میتواند باعث کاهش بازدهی تولید شود.
برای جلوگیری از این مشکل، از پوششهای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ همچنین به کارایی سطح لامپ نیز توجه زیادی میکنیم. چرا؟ چون اهمیتی ندارد که چقدر انرژی تولید شود، اگر آن انرژی به سطح تراشه نرسد.
نکته خوب این است که این لامپها میتوانند به جای لامپهای قدیمی و غیرکارآمد استفاده شوند؛ بنابراین نیازی نیست کل سیستم را دوباره طراحی کنید.
تأثیر این روش بر کارخانه
وقتی که زمان لازم برای گرم شدن محفظه کاهش مییابد، میزان کربن تولید شده نیز کاهش مییابد. به این سادگی!
علاوه بر این، میزان گرمای اضافی که وارد سیستم تهویه ساختمان میشود، نیز کاهش مییابد؛ این نیز یک مزیت دیگر برای صرفهجویی در هزینههای انرژی است. بزرگترین تفاوت را در فرآیندهای حرارتدادن و خشک کردن تراشهها مشاهده میکنیم؛ چرا که میتوانید دمای دقیق مورد نیاز را بدون هزینه انرژی زیاد به دست آورید.
این یک روش ساده است، اما منجر به کاهش قابل اندازهگیری در میزان CO2 تولید شده برای هر تراشه میشود.