הפחתת פליטות הפחמן בייצור חצי-מוגמרים: למה חימום באמצעות אינפרא-אדום עובד כל כך טוב
ייצור שבבים דורש שימוש בחום, אך השיטות המסורתיות לחימום הן, במילים פשוטות, לא יעילות. רוב החיממים המסורתיים מחממים את כל החדר, ובכך מחממים הכל – רק כדי להגיע לטמפרטורה הנכונה של השבב. זה כמו לחמם את כל הבית רק כדי לחמם כוס קפה אחת.
זה בדיוק המקום שבו נכנסים לתמונה חיממים באמצעות אינפרא-אדום. במקום לחמם את האוויר, החימום באמצעות אינפרא-אדום שולח אנרגיה ישירות אל השבב.
הפיזיקה שעומדת מאחורי זה (בלי ההסברים המיותרים)
מכיוון שאנו עובדים בוואקום, אי אפשר להסתמך על האוויר כדי להעביר חום. נשארים רק תהליכי העברת חום באמצעות חום וקרינה. כיווננו את הנורות באמצעות אינפרא-אדום כך שהן ישלחו אנרגיה באורכי גל שהסיליקון וגליום ניטריד רוצים לקלוט.
התוצאה? השבב מתחמם במהירות עצומה. כשמקצרים את זמן החימום, אין צורך לבזבז כוח חשמלי מיותר. זה פשוט יעיל יותר.
הפיכת המפעל ל”מפעל ירוק”
אנו שומעים הרבה על “יוזמות ירוקות”, אך בדרך כלל זו רק שפה של חברות. בעולם האמיתי, מדובר בהפסקת בזבוז האנרגיה.
התנורים המסורתיים הם כמו סוללות ענקיות שנשארות חמות שעות רבות, גם כשהן לא עושות כלום. נורות אינפרא-אדום שונות – הן נדלקות ונכבות במהירות. אין יותר בזבוז אנרגיה.
יש כמובן גם דברים שצריך להיות זהירים לגביהם: אנו משתמשים במעטפות קוורץ באיכות גבוהה כדי שהכל יישאר נקי, אך אי אפשר להגדיל את ההספק לרמה גבוהה מדי. אם מכניסים יותר מדי וואטים לחלל קטן, עלולים להיווצר “נקודות חום” או לחץ תרמי על השבב. צריך לוודא שהבקרים של המערכת יעבדו כראוי.
ההקרבות שצריך לעשות
אם מחליפים את החיממים המסורתיים בחיממים באמצעות אינפרא-אדום, ניתן לראות שיש יותר מרחב לפעולה. ניתן להגדיל את התפוקה מבלי להגדיל את שטח המפעל.
אך יש גם בעיות: מערכות אינפרא-אדום דורשות מקורות כוח בתדר גבוה כדי לעבוד כראוי. אם הרשת החשמלית שלכם לא מתוחזקת כראוי, עלולים להיות בעיות עם האותות. זה מעצבן, אך בדרך כלל ניתן לפתור את זה באמצעות סינון מתאים.
ברגע שהחיבורים יהיו בסדר, ניתן לחסוך הרבה אנרגיה. אין צורך רק לעמוד ביעדים – ניתן גם להקטין את פליטות הפחמן של כל המפעל.