تقليل انبعاثات الكربون في مصانع إنتاج أشباه الموصلات: التحول إلى استخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء
لنكن صادقين، فإن مصانع إنتاج أشباه الموصلات تستهلك كميات هائلة من الطاقة. معظم الأجهزة المستخدمة في غرف التنظيف لا تزال تعتمد على نظام التسخين الكهربائي، وهو أمر يؤدي إلى هدر الطاقة. لذلك، نرى المزيد من المصانع تتجه نحو استخدام أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء منخفضة الطول الموجي. إنها طريقة أكثر كفاءة للتسخين.
لماذا يعمل هذا النظام؟
المبردات التقليدية تحاول تسخين الهواء فقط لتسخين الرقاقات، وهذا يعتبر هدرًا كبيرًا للطاقة. أما الأضواء الخاصة بالأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم الإشعاع، بحيث تصل الفوتونات مباشرة إلى الهدف. وبذلك، لا يتم هدر الطاقة في تسخين الغرفة بأكملها. عند استخدام أنظمة التسخين بالأشعة تحت الحمراء عالية الكثافة، يقل وقت التسخين بشكل كبير. إنه أمر سريع جدًا. وبما أن دورات التسخين أقصر، فإن الطاقة المستخدمة لتسخين كل رقاقة تكون أقل بكثير.
كيفية تحديد المواصفات المناسبة
إذا كنت تريد ترقية خط إنتاج قديم، فلا يمكنك ببساطة تركيب الأجهزة الجديدة. يجب أن تأخذ في الاعتبار كثافة الطاقة المستخدمة. عادةً، نستخدم أضواء الكوارتز ذات القدرة العالية والمرايا الموجهة للحفاظ على الحرارة في المكان المناسب. لكن يجب أن تتناسب طول الموجة مع مادة الرقاقة. إذا لم تتناسب، فإن الطاقة ستنعكس فقط عن السطح، وسيعود الأمر إلى نقطة البداية. للاستفادة القصوى من هذا النظام، نستخدم مرايا مغطاة بالذهب. قد يبدو الأمر معقدًا، لكنه في الواقع عملي للغاية. فهو يسمح بتشغيل الأضواء بقدرة أقل، مع الحفاظ على درجة حرارة السطح في المستوى المناسب. وبذلك، يتم تقليل فاتورة الكهرباء.
العيوب
لكن، ترقية الأنظمة باستخدام الأشعة تحت الحمراء ليست حلاً سحريًا. فالأضواء ذات الشدة العالية تولد كميات هائلة من الحرارة. إذا قمت بتركيب أضواء ذات قدرة عالية في جهاز مصمم للاستخدام مع أجهزة التسخين التقليدية، فقد يتضرر الجهاز أو أجهزة الاستشعار. لذلك، يجب التأكد من أن أنظمة التبريد قادرة على التعامل مع هذه الحرارة العالية. أنصح دائمًا باستخدام أجهزة تحكم من نوع PID وأجهزة قياس درجة الحرارة سريعة الاستجابة. فهذا يساعد في منع ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط، ويقلل من استهلاك الطاقة. الأجهزة تتناسب مع النظام، لكن يجب تعديل منطق التحكم ليتناسب مع سرعة استجابة الأشعة تحت الحمراء.