הפחתת פליטות הפחמן באריזת שבבי הסיליקון באמצעות אינפרא-אדום חכם
ייצור שבבי סיליקון דורש כמויות אדירות של אנרגיה. אם נסתכל על שלבי הייבוש והאידוי של השבבים, נראה שמשתמשים בתנורים רגילים שמספקים חום לתוך תיבת מתכת ענקית. רוב האנרגיה הזו אפילו לא נוגעת בשבב – היא רק מחממת את החדר.
זהו המקום בו נכנס לתמונה האינפרא-אדום. במקום לחמם את כל התא, האינפרא-אדום פוגע ישירות בשבב. זה יעיל יותר בהרבה.
שליטה מדויקת בטמפרטורה
כשמדובר בשבבי סיליקון עדינים, אי אפשר פשוט לחמם אותם בצורה אגרסיבית. צריך להגיע לטמפרטורה הרצויה במהירות, כדי למנוע לחץ תרמי, אך צריך לעשות זאת בצורה מדויקת.
אנו משתמשים בנורות אינפרא-אדום בעלות גלי אור קצרים, כדי להשיג צפיפות חום גבוהה. זה קורה במהירות – בשניות, לא בדקות.
אך הסוד האמיתי נמצא בחיישנים החכמים שנמצאים בנורות. הם מודדים את טמפרטורת השטח בזמן אמת, ומורידים את האנרגיה שנשלחת לשבב ברגע שהטמפרטורה מגיעה לרמה הרצויה. כך לא מבזבזים אנרגיה על שבב שכבר חם מספיק.
ההיבטים הטכניים
מבחינה טכנית, אנו משתמשים במעטפות קוורץ ובחוטי הלוגן. זה מאפשר שליטה מדויקת בספקטרום האור.
החלק “החכם” הוא למעשה מעגל פידבק חכם בין המקור של האינפרא-אדום לבין החיישן. זה פותר בעיה גדולה: העובדה שבתנורים רגילים יש לפעמים עלייה חדה בטמפרטורה. עם שימוש במערכת זו, אין סיכוי שהשבבים יישרפו.
יש עוד דבר שצריך להילקח בחשבון: מערכות אינפרא-אדום בעלות עוצמה גבוהה פולטות הרבה חום. אם מאווררי הקירור אינם יעילים מספיק, החום יגיע למסגרת המכונה. אם זה קורה, קריאות החיישנים יהיו לא מדויקות, ויהיה צורך לבצע כיולים רבים.
מה זה אומר לכדור הארץ?
להיות “ירוק” זה לא עניין של מציאת פתרון קסם שיפתור הכל. זה עניין של חישובים – בעיקר, כמה אנרגיה נדרשת לייצור כל שבב.
תנורים רגילים צריכים שעות כדי להתחמם. אינפרא-אדום דורש רק דקות.
כשמסתכלים על כמות האנרגיה שנדרשת לייצור כל שבב, ההבדל הוא אדיר. עבור כל מפעל שרוצה להגיע לניטרליות פחמנית, החלפת התנורים הישנים במערכות אינפרא-אדום חכמות היא כנראה הדרך המהירה ביותר להפחית את צריכת האנרגיה, מבלי להאט את קצב הייצור.