کاهش میزان کربن در کارخانههای تولید نیمههادی: چرا به استفاده از سیستمهای گرمایشی مادون قرمز روی آوردهایم؟
اگر تا به حال در یک اتاق تمیز کار کرده باشید، میدانید که چه اتفاقاتی میافتد. نمیتوانید ویفرها و سطوح مورد استفاده را به صورت دستی جابجا کنید؛ بلکه باید دمای آنها را در سطح ثابتی نگه دارید. در غیر این صورت، ممکن است رسوبات یا شوک حرارتی ایجاد شود؛ این موضوع واقعاً چیزی است که هیچ کس نمیخواهد آن را تجربه کند.
در سالهای اخیر، تلاش زیادی برای رسیدن به اهداف «کارخانههای سبز» صورت گرفته است. روش قدیمی گرمایش، یعنی گرم کردن هوای اتاق، بسیار هدردهنده است. به همین دلیل، ما به استفاده از سیستمهای گرمایشی مادون قرمز روی آوردهایم.
نحوه عملکرد سیستم گرمایشی مادون قرمز
فکر کنید: گرمایشکنندههای سنتی سعی میکنند هوای کل اتاق را گرم کنند تا محصول نیز گرم شود. این مانند گرم کردن خانه با باز کردن فر است.
اما سیستم مادون قرمز متفاوت است؛ این سیستم از تشعشعات الکترومغناطیسی برای گرم کردن نقاط مورد نظر استفاده میکند. ما از لامپهای مادون قرمز با موجهای کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا آنها تقریباً بلافاصله واکنش نشان میدهند. نیازی نیست منتظر بمانید تا فضا گرم شود؛ این کار در چند ثانیه انجام میشود. کمتر منتظر ماندن، به معنای کمتر مصرف انرژی است.
حفظ تمیزی و کوچک بودن دستگاهها
در کارخانههای تولید نیمههادی، حتی یک ذره کوچک نیز میتواند همه چیز را خراب کند. ما نمیتوانیم اجازه دهیم گرمایشکنندهها ذراتی را در اطراف خود تولید کنند.
برای جلوگیری از این موضوع، لامپها را در ظروف کوارتزی محکم پیچیدهایم. هیچ گازی از لامپها خارج نمیشود، و هیچ آشفتگیای ایجاد نمیشود. یک نکته مهم در برنامهریزی فضای کارخانه این است که اندازه دستگاهها باید کوچک باشد؛ زیرا سیستمهای گرمایشی مادون قرمز بسیار کارآمد هستند. این امر باعث میشود فضای بیشتری برای قرار دادن وسایل حمل و نقل در اختیار داشته باشیم؛ که البته یک مزیت بزرگ است.
معایب استفاده از سیستمهای گرمایشی مادون قرمز
خب، سیستمهای مادون قرمز جادویی نیستند؛ آنها نیز دارای معایبی هستند.
از آنجایی که این سیستمها جهتدار هستند، کمی انتخابپذیر هستند؛ یعنی اگر وسایل حمل و نقل به طور یکنواخت بارگیری نشوند، نقاط سردی ایجاد خواهد شد. باید زمانی را صرف تنظیم موقعیت لامپها کنید تا گرما به طور یکنواخت به تمام نقاط ویفرها برسد.
همچنین، این لامپها بسیار گرم میشوند؛ اگر بدنه وسایل حمل و نقل به درستی عایقبندی نشود، هوای اتاق نیز گرم خواهد شد. در این صورت، سیستم تهویه مطبوع باید بیشتر کار کند تا اتاق دوباره خنک شود؛ و در نتیجه، تمام صرفهجوییهای انرژی از بین خواهد رفت.
نحوه نصب و نگهداری از این سیستمها
خبر خوب این است که ما این سیستمها را به گونهای طراحی کردهایم که بتوان آنها را به جای گرمایشکنندههای قدیمی استفاده کرد. کابلکشی نیز بسیار ساده است.
فقط یک نکته مهم: باید از کنترلکنندههای PID سریععمل استفاده کنید؛ بدون آن، دما میتواند از حد مجاز فراتر رود؛ که این موضوع برای ویفرهای حساس خطرناک است.
همچنین، کوارتز بسیار شکننده است؛ یک برخورد کوچک میتواند باعث شکستن لامپها شود. ما برای جلوگیری از این موضوع، از محافظهایی برای لامپها استفاده میکنیم. البته این کار کمی از کارایی سیستم کاسته میشود، اما این موضوع برای جلوگیری از خرابی لامپها ارزشمند است.