بیایید درباره سیمکشی هیترهای نیمههادی و راههای کاهش اثرات زیستمحیطی صحبت کنیم.
حفظ دمای دقیق در کارخانههای تولید نیمههادی کاری دشوار است. اکنون که همه برای رسیدن به بیاثرسازی کربن تلاش میکنند، توجهات به نحوه گرم کردن اجسام جلب شده است؛ بهویژه با استفاده از سیستمهای مادون قرمز.
اما مشکل اینجاست که نمیتوان از هر نوع سیمی استفاده کرد؛ سیمهای استاندارد PVC یا سیلیکون مناسب نیستند. آنها در برابر گرمای شدید و مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند تولید ویفر، ذوب میشوند یا خراب میشوند. به همین دلیل از سیمهای تفلون استفاده میشود.
چرا تفلون؟
تفلون (PTFE) مادهای بسیار عالی است؛ میتواند دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد را بدون مشکل تحمل کند. در سیستمهای گرمایشی مادون قرمز، سیمها در کنار لولههای کوارتز قرار دارند؛ اگر از سیمهای نامناسب استفاده کنیم، عایقبندی سیمها ذوب میشود یا گازهایی از آنها خارج میشود. در اتاقهای پاک، این موضوع واقعاً مشکلساز است؛ چون نمیتوانیم اجازه دهیم گازهای ناخواسته ویفرها را آلوده کنند.
علاوه بر این، تفلون برای سیمهای با ولتاژ بالا نیز مناسب است؛ این ماده باعث میشود که سیستم پایدار بماند و نیازی به نگرانی درباره ایجاد ارتعاشات یا قطع سیمها نباشد.
کاهش اثرات زیستمحیطی
اگر میخواهید اثرات زیستمحیطی یک کارخانه را کاهش دهید، باید از هدررفت انرژی جلوگیری کنید. سیستمهای مادون قرمز از نظر انرژی بسیار مؤثر هستند؛ زیرا از گرمای تابشی برای گرم کردن ویفرها استفاده میکنند، نه اینکه کل اتاق را گرم کنند.
اما ما میتوانیم کار بهتری انجام دهیم؛ با استفاده از سیمهای تفلون با مقاومت پایین، میتوانیم از هدررفت انرژی جلوگیری کنیم. به عبارت ساده، انرژی کمتری در سیمها هدر میرود و انرژی بیشتری به ویفرها منتقل میشود. این یک تغییر ساده است، اما باعث کاهش مصرف انرژی در هر ویفر میشود.
معایب (چون هیچ چیز کامل نیست)
البته، استفاده از تفلون نیز دارای معایبی است؛ چون این ماده سفت است. نمیتوان آن را مانند سیلیکون خم کرد؛ اگر سعی کنیم آن را خم کنیم، ریسک خرابی سیم یا پارگی عایقبندی آن وجود دارد. بنابراین باید شعاع خم کردن سیم را بزرگتر در نظر گرفت. اگر سیم را در هنگام نصب خیلی محکم کشیم، در واقع نقطه خرابی برای آینده ایجاد کردهایم.
خبر خوب این است که این سیستمها برای جایگزینی سیستمهای قدیمی در کارخانههایی که به استانداردهای «سبز» تغییر میدهند، طراحی شدهاند. نیازی نیست کل ساختار کارخانه را تخریب کنیم؛ فقط کافی است سیمهای قدیمی را با سیمهای تفلون جایگزین کنیم و تراکم لامپهای مادون قرمز را تنظیم کنیم؛ در نتیجه، سیستمی بسیار کارآمدتر و پاکتر خواهیم داشت.