Припиніть нагрівання повітря: розумніший спосіб контролю температури в напівпровідниках
Будемо чесними щодо традиційних конвекційних печей. Це, по суті, величезні коробки, які нагрівають кожну молекулу повітря всередині, лише щоб досягти потрібної температури для невеликого чипа. Це значна втрата енергії.
Ми знайшли кращий спосіб. Замість нагрівання всього приміщення ми використовуємо лампи з короткочастотним інфрачервоним випромінюванням, які безпосередньо нагрівають поверхню чипа. Це схоже на заміну обігрівача на освітлювальну лампу – ви перестаєте витрачати енергію на нагрівання стінок пристрою та починаєте використовувати цю енергію там, де вона дійсно потрібна.
Чарівність випромінювального тепла
Справа у тому, що лампи з короткочастотним інфрачервоним випромінюванням працюють на вищій частоті. Це означає, що енергія не лише залишається на поверхні, але й проникає в сам матеріал. Таким чином можна значно швидше досягти потрібної температури. У „Зеленій фабриці“ кожен кіловат-година має значення. Використовуючи лампи з високою щільністю потужності, можна скоротити витрати на опалення. Це дуже швидко. І це змінює всю формулу розрахунку вартості енергії.
Що ж насправді знаходиться всередині лампи?
Ми не економимо на якості компонентів. Ми використовуємо кварцові корпуси високої чистоти та галогенні системи для того, щоб нитки в лампах не втрачали своїх властивостей. Галогенний газ є ключовим елементом – він запобігає занадто швидкому випаровуванню вольфраму. Без нього трубки швидко темніють та втрачають свої властивості. Крім того, ми використовуємо спеціальні покриття для налаштування довжини хвилі. Ми хочемо, щоб кремній чи фотополімер поглинали тепло, а не відбивали його назад у пристрій.
Проблеми, пов’язані з інтеграцією
Не можна просто замінити лампу та все буде гаразд. Потрібно також враховувати параметри електромережі. Лампи високої потужності споживають багато енергії зразу після увімкнення. Якщо не налаштувати джерела живлення та контролери PID правильно, то треба буде постійно переривати подачу енергії. Також потрібно стежити за системою охолодження – лампи виділяють велику кількість тепла. Якщо система охолодження не налаштована правильно, кінці ламп можуть згоріти, а кварцові трубки можуть тріснути під тиском. Але якщо все налаштовано правильно, час нагрівання скорочується. Це означає менше викидів вуглецю в повітря за кожну одиницю продукції. Це просто більш ефективний спосіб роботи.