چرا سپرهای کوارتز راز بهبود دمای مناسب در کارخانههای تولید نیمهرسانا هستند؟
بیایید صادق باشیم: گرمایش دقیق در کارخانههای تولید نیمهرسانا، منبع اصلی مصرف انرژی است. همگی از سیستمهای لامپهای مادون قرمز برای حفظ دمای مناسب ویفرها استفاده میکنیم؛ اما اگر سپرهای مناسبی برای محافظت از ویفرها استفاده نشود، در واقع انرژی و پول زیادی هدر میرود.
در اینجاست که شیشه کوارتز با خلوص بالا میتواند کمک کند. هدف این نیست که تجهیزات ظاهری تمیز داشته باشند؛ بلکه هدف این است که گرما در جای مناسب خود باقی بماند و مواد غیرضروری از رسیدن به لامپ جلوگیری شود.
نکته مهم در مورد انتشار موجهای مادون قرمز
کوارتز اجازه میدهد تا تابشهای مادون قرمز کوتاهموج به راحتی از بین آن عبور کنند، بدون اینکه جذب شوند. با قرار دادن سپر کوارتز بین عنصر گرمایشی و ویفر، یک دیوار فیزیکی ایجاد میشود؛ این دیوار مانع از رسیدن بخارات شیمیایی یا ذرات ناخواسته به لامپ میشود.
اما کاربرد کوارتز فقط محافظت از تجهیزات نیست؛ این سپرها یک منطقه گرمایی متمرکز ایجاد میکنند. از آنجایی که بخشی از انرژی بازتابشده را نگه میدارند، دمای مورد نظر سریعتر به دست میآید.
وقتی که کارخانهای ساعتی هزار ویفر تولید میکند، صرفهجویی در مصرف انرژی بسیار زیاد خواهد بود؛ این موضوع مستقیماً به کاهش کربن انتشاری کارخانه کمک میکند.
یافتن بهترین جنس برای ساخت سپرها
ما از کوارتز استفاده میکنیم؛ زیرا این ماده در برابر تغییرات دما مقاوم است. تصور کنید که دما در چند ثانیه از دمای اتاق به ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد برسد؛ اکثر مواد در چنین شرایطی خراب میشوند، اما کوارتز چنین نمیشود.
اما نمیتوان هر نوع شیشهای را برای ساخت سپر استفاده کرد؛ باید ضخامت شیشه دقیقاً مناسب باشد. اگر سپر خیلی ضخیم باشد، انرژی مادون قرمز جذب میشود و ویفر دمای کافی نخواهد داشت؛ اگر خیلی نازک باشد، با کوچکترین لرزش مکانیکی، سپر خراب میشود. بنابراین باید تعادلی بین استحکام سپر و اجازه دادن به گرما برای عبور، برقرار شود.
کاربرد سپرهای کوارتز برای کاهش کربن
اگر میخواهید میزان کربن تولیدی کارخانه را کاهش دهید، باید مصرف انرژی را کنترل کنید. سپرهای کوارتز به مهندسان اجازه میدهند تا لامپها را با توان کمتری راهاندازی کنند، در حالی که همچنان دمای مورد نظر روی ویفر حفظ میشود. این امر همچنین به سیستمهای خنککننده کارخانه کمک میکند؛ زیرا آنها مجبور نیستند با گرمای اضافی مبارزه کنند.
این یک تغییر ساده در ساختار تجهیزات است، اما میتواند میزان زیادی از هدررفت انرژی را کاهش دهد.