چرا از سیمهای تفلون در سیستمهای نیمههادی مادون قرمز استفاده میکنیم
اگر واقعاً میخواهیم تأثیرات زیستمحیطی کارخانههای تولید نیمههادی را کاهش دهیم، باید دیگر به آن گرمکنهای مقاومتی قدیمی تکیه نکنیم. روی آوردن به گرمایش با فرکانس مادون قرمز با دقت بالا راه حل مناسبی است؛ زیرا انرژی را مستقیماً به ویفر منتقل میکند، بدون اینکه نیاز به واسطهای باشد. اما مشکلی وجود دارد: برای اینکه این روش جواب دهد، سیمها باید بتوانند در برابر گرمای شدید مقاومت کنند و ذوب نشوند.
مزایای تفلون
تصور کنید سیمها در فاصله چند اینچی از لامپهای کوارتزی قرار دارند که دمای بسیار بالایی دارند. اگر از سیمهای PVC یا سیلیکونی استاندارد استفاده کنید، آنها تقریباً بلافاصله خواهند سوخت. این وضعیت واقعاً وحشتناک است. به همین دلیل از تفلون (PTFE) استفاده میکنیم. تفلون تا دمای ۲۶۰ درجه سانتیگراد، جامد و پایدار باقی میماند. از آنجایی که میتواند در برابر گرما مقاومت کند، میتوان سیمها را نزدیکتر به منبع گرما قرار داد. این کار باعث کوچکتر شدن کل دستگاه و جلوگیری از اتلاف گرما در محیط اطراف میشود.
صرفهجویی در انرژی (و محیط زیست)
ساخت یک «کارخانه سبز» فقط به منبع برق مربوط نمیشود؛ بلکه مهم این است که از انرژی موجود نیز صرفهجویی شود. لامپهای مادون قرمز برای گرمایش هدفمند عالی هستند، اما تنها در صورتی که اتصال الکتریکی آنها بسیار محکم باشد، کار خواهند کرد. سیمهای تفلون دارای ظرفیت الکتریکی پایین و استحکام الکتریکی بالایی هستند. به عبارت ساده، این سیمها از نشت جریان الکتریکی جلوگیری میکنند. این امر به این معناست که گرمکن میتواند سریعتر به دمای مورد نظر برسد. با کاهش زمان لازم برای رسیدن به دمای مورد نظر، میتوان انرژی کمتری برای هر ویفر مصرف کرد. این امر هم برای بودجه و هم برای محیط زیست مفید است.
معایب تفلون
البته تفلون کامل نیست؛ این سیمها سفت هستند. اگر دستگاه شما دارای گوشههای تنگ یا قطعاتی باشد که مدام حرکت میکنند، متوجه خواهید شد که مسیردهی سیمها با تفلون کمی دشوارتر است. در مرحله طراحی باید مراقب شعاع خمیدگی سیمها باشید؛ اگر خمیدگی بیش از حد باشد، خطر شکستن عایقها وجود دارد. همچنین، ضخامت سیمها نیز اهمیت دارد؛ باید ضخامت سیمها با توان لامپ مطابقت داشته باشد. اگر سیمها خیلی نازک باشند، انرژی به صورت گرما در درون کابل اتلاف خواهد شد. این کار نیز صرفاً اتلاف انرژی است. استفاده از سیمهای با ضخامت مناسب، باعث میشود سیستم مادون قرمز در بهترین حالت کار کند؛ این تنها راه برای رسیدن به اهداف کاهش کربن است.