کاهش مصرف کربن در کارخانههای تولید نیمههادی: روشی هوشمندانه برای گرم کردن ویفرها
اگر واقعاً میخواهیم به تعادل کربنی در کارخانههای تولید نیمههادی برسیم، باید از هدر رفتن انرژی زیاد برای گرم کردن ویفرها جلوگیری کنیم.
اکثر گرمکنهای معمولی، انرژی را به طور ناهدف توزیع میکنند؛ در حالی که تنها چیزی که لازم است، گرم شدن خود ویفر است. این کار باعث هدر رفت انرژی میشود.
بنابراین از لامپهای مادون قرمز با امواج کوتاه استفاده میکنیم. این لامپها به جای گرم کردن هوا، مستقیماً روی سطح ویفر تأثیر میگذارند. این روش، روشی سریعتر و کارآمدتر برای رسیدن به دمای مناسب است.
نحوه عملکرد آن
به این صورت فکر کنید: امواج مادون قرمز، فوتونها را مستقیماً به لایه سطحی ویفر میفرستند. شما نیازی نیست منتظر گرم شدن کل اتاق باشید.
دیگر هیچ تأخیر حرارتی وجود ندارد؛ فقط گرمای مستقیم وجود دارد.
وقتی که گرم کردن فضای اطراف تراشه را متوقف کنید، مصرف انرژی برای هر تراشه کاهش مییابد. این یک تغییر ساده است، اما نقش مهمی در ایجاد یک کارخانه «سبز» در دنیای واقعی دارد.
تعادل بین قدرت و عمر دستگاه
البته، یک مشکل وجود دارد؛ برای رسیدن به سرعت گرمایش بالا، نیاز به لامپهای کوارتز با توان بالا داریم. این لامپها قدرتمند هستند، اما این قدرت زیاد، فشار زیادی بر کوارتز وارد میکند.
اگر لامپ را تا حد مطلقش فشار دهیم، خیلی سریع خراب خواهد شد. بنابراین، باید تعادلی بین قدرت لامپ و عمر آن پیدا کنیم. ما معمولاً از سیکلهای تغییری در توان لامپ استفاده میکنیم؛ این کار باعث میشود که دمای اتاق ثابت بماند، بدون اینکه لامپها هر چند هفته یکبار خراب شوند.
نصب آن در سیستم شما
نکته خوب این است که این لامپها نیاز به تغییرات زیادی ندارند؛ آنها طوری طراحی شدهاند که مستقیماً جایگزین عناصر گرمایشی قدیمی شوند.
ما از بازتابندههای دقیق برای اطمینان از اینکه گرما فقط روی ویفر باقی بماند، استفاده میکنیم. این کار باعث میشود که بقیه اتاق سرد بماند. و وقتی اتاق سرد باشد، سیستمهای تهویه و سرمایش نیازی به تلاش برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد اتاق نخواهند داشت.
شما هم از نظر مصرف انرژی در لامپها، و هم در سطح کل کارخانه، صرفهجویی میکنید. این کار کاملاً منطقی است.