چگونه سیمکشی مناسبی برای هیترهای مادون قرمز در کارخانههای تولید نیمههادی فراهم کنیم؟
اگر میخواهیم واقعاً میزان انتشار کربن در کارخانههای تولید نیمههادی را کاهش دهیم، باید دیگر به استفاده از فرهای مقاومتی قدیمی اکتفا نکنیم. این فرها، مصرف انرژی زیادی دارند. روش بهتر، استفاده از هیترهای مادون قرمز است؛ زیرا با استفاده از این روش، تنها ناحیه مورد نظر گرم میشود و کل اتاق گرم نمیشود.
اما مشکلی وجود دارد: وقتی از هیترهای مادون قرمز استفاده میکنیم، سیمها باید در برابر گرمای شدید مقاومت کنند. به همین دلیل از سیمهای عایقبندیشده با تفلون استفاده میکنیم.
چرا باید از تفلون استفاده کنیم؟
سیمهای پیویسی یا سیلیکونی معمولی، در برابر گرمای شدید ضعیف هستند؛ آنها در همان لحظهای که به لامپ مادون قرمز نزدیک میشوند، ذوب یا خراب میشوند. اما تفلون متفاوت است؛ حتی در دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد نیز سفت باقی میماند.
در کارخانههای تولید نیمههادی، فضا محدود است؛ بنابراین نمیتوانیم همیشه یک محافظ بین سیمها و منبع گرما قرار دهیم. با استفاده از تفلون، میتوانیم سیمها را نزدیکتر به منبع گرما قرار دهیم، بدون اینکه نگران قطعی ناگهانی سیمها یا ذوب شدن آنها باشیم.
مزایا و معایب استفاده از هیترهای مادون قرمز
استفاده از هیترهای مادون قرمز، مصرف انرژی کارخانه را به طور قابل توجهی کاهش میدهد؛ اما تمام گرما در یک نقطه متمرکز میشود. اگر از سیستمهای با توان بالا استفاده کنیم، سیمها دچار آسیب جدی میشوند.
برای جلوگیری از گرم شدن سیمها، از هستههای مسی پوشیده شده با نقره استفاده میکنیم؛ این کار باعث کاهش مقاومت الکتریکی میشود.
اما یک نکته مهم وجود دارد: تفلون سفتتر از سیلیکون است؛ بنابراین نباید آن را در گوشههای تنگ فشار داد. اگر سیم را خیلی تنگ بپیچیم، پوشش تفلون آسیب خواهد دید و در نهایت ترک خواهد خورد. بنابراین باید مسیر سیمها را با دقت برنامهریزی کنیم.
چشمانداز کارخانههای «سبز»
هدف اکثر اقدامات «سبز»، استفاده از انرژی به صورت مصرفی است. سیستمهای مادون قرمز دقیقاً همین کار را انجام میدهند؛ یعنی تنها ویفر را گرم میکنند، نه کل اتاق.
وقتی از سیمهای تفلونی با دمای بالا استفاده میکنیم، کل سیستم عمر بیشتری خواهد داشت؛ لازم نیست هر چند هفته یک بار سیمها را تعویض کنیم. کاهش تعداد قطعات مورد نیاز و کاهش مصرف انرژی، باعث کاهش فشار بر کارخانه میشود.
با سیمکشی مناسب، میتوانیم از توقفهای ناشی از فرسودگی تحت تأثیر گرما جلوگیری کنیم؛ این امر هم برای تجهیزات مفید است و هم برای زمین.