การลดการปล่อยคาร์บอนในห้องทำงานสำหรับผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ด้วยการใช้ความร้อนจากรังสีอินฟราเรด
พูดตามตรงกันเถอะ: การใช้ความร้อนเพื่ออุ่นห้องทำงานสำหรับการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์นั้น โดยปกติแล้วถือเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้วิธีการให้ความร้อนด้วยต้านทานไฟฟ้า ซึ่งก็หมายความว่าต้องใช้พลังงานมากมายเพื่ออุ่นห้องทั้งหมด เพียงเพื่อให้อุณหภูมิของวัสดุที่จะนำมาใช้งานอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพเลย
เราได้ค้นพบวิธีที่ดีกว่านี้ นั่นก็คือการใช้หัวเรือนให้ความร้อนแบบรังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น เราสามารถกำหนดทิศทางของความร้อนได้อย่างแม่นยำ แทนที่จะต้องใช้พลังงานมากมายเพื่ออุ่นอากาศภายในห้อง เราสามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เรื่องของกำลังไฟ
เมื่อทำงานในสภาพสุญญากาศหรือสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน เราจำเป็นต้องให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว นั่นคือจุดที่ความหนาแน่นของกำลังไฟมีความสำคัญมาก
เนื่องจากรังสีอินฟราเรดสามารถถ่ายโอนความร้อนผ่านการแผ่รังสี ไม่ใช่การถ่ายเทความร้อนผ่านการไหลของอากาศ เราจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากมายเพื่ออุ่นก๊าซอาร์กอนหรือไนโตรเจนที่อยู่ภายในห้อง นอกจากนี้ ยังช่วยลดเวลาในการอุ่นห้องลงได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้อย่างชัดเจน
องค์ประกอบที่ใช้ในการสร้างอุปกรณ์
ปัญหาเรื่องมลพิษเป็นสิ่งที่ต้องระวังมาก หากมีข้อผิดพลาดเพียงเล็กน้อย ก็อาจทำให้วัสดุทั้งหมดเสียหายได้
ดังนั้นเราจึงเลือกใช้วัสดุควอตซ์คุณภาพสูงและไส้หลอดทังสเตน ควอตซ์มีข้อดีตรงที่ไม่มีก๊าซออกมาเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เรายังใช้สารเคลือบพิเศษเพื่อให้ความร้อนซึมเข้าไปในวัสดุได้อย่างแท้จริง แทนที่จะสะท้อนออกมาจากพื้นผิวเท่านั้น
และเนื่องจากพื้นที่ภายในห้องมีจำกัด เราจึงใช้ตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน เพื่อให้การเชื่อมต่อไฟฟ้ามีความแน่นหนา และช่วยป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาเรื่องกระแสไฟฟ้าที่ไม่เสถียรได้
ความเป็นจริง
การเปลี่ยนมาใช้รังสีอินฟราเรดนั้นเป็นประโยชน์ต่อโลกและห้องทำงานที่มีสภาพสะอาด แต่ก็ไม่ใช่วิธีที่ใช้ได้ทันทีเลย
รังสีอินฟราเรดความเข้มสูงอาจก่อให้เกิดความร้อนสูงในบริเวณนั้นได้ หากเราไม่ระมัดระวังในการติดตั้งอุปกรณ์ ก็อาจทำให้เกิดปัญหากับโครงสร้างของอุปกรณ์ได้ นอกจากนี้ เรายังต้องมีตัวควบคุม PID ที่มีความแม่นยำด้วย หากไม่มีการควบคุมที่ดี ก็อาจทำให้ไส้หลอดเสียหายได้