เหตุใดเราจึงใช้สายไฟที่ทำจากเทฟลอนในระบบเซมิคอนดักเตอร์แบบอินฟราเรด
หากเราต้องการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เราก็ต้องเลิกพึ่งพาเครื่องทำความร้อนแบบเดิมๆ การเปลี่ยนมาใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูงถือเป็นทางออกที่ดี เพราะมันสามารถส่งพลังงานไปยังเวเฟอร์ได้โดยตรง โดยไม่มีอะไรมาขวางกั้น
แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง นั่นก็คือ สายไฟจะต้องทนต่อความร้อนสูงได้ โดยไม่ละลายหรือเสียหาย
ข้อดีของการใช้เทฟลอน
ลองนึกภาพว่ามีสายไฟอยู่ห่างจากหลอดไฟควอตซ์ที่มีอุณหภูมิสูงมากเพียงไม่กี่นิ้ว หากใช้สายไฟทั่วไปอย่าง PVC หรือซิลิโคน สายไฟเหล่านั้นจะไหม้ได้ในทันที นั่นเป็นเรื่องที่น่ากังวลมาก
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงเลือกใช้เทฟลอน (PTFE) ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 260°C ด้วยคุณสมบัตินี้ เราจึงสามารถวางสายไฟใกล้กับแหล่งกำเนิดความร้อนได้มากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้เครื่องมีขนาดเล็กลง และลดการสูญเสียพลังงานไปสู่ส่วนอื่นๆ ของห้องได้
การประหยัดพลังงาน (และรักษาสิ่งแวดล้อม)
การสร้าง “โรงงานสีเขียว” ไม่ได้หมายถึงเพียงแค่แหล่งที่มาของไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังหมายถึงการไม่สูญเสียพลังงานที่มีอยู่ด้วย
หลอดไฟอินฟราเรดเหมาะสำหรับการทำความร้อนแบบเจาะจง แต่มันจะทำงานได้ดีก็ต่อเมื่อการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ามีความมั่นคง สายไฟที่ทำจากเทฟลอนมีค่าความจุต่ำ และมีความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูง กล่าวง่ายๆ ก็คือ มันสามารถป้องกันการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าได้
นั่นหมายความว่าเครื่องทำความร้อนจะสามารถ达到อุณหภูมิที่ต้องการได้เร็วขึ้น การลดเวลาในการเริ่มทำงานหมายความว่าเราจะใช้พลังงานน้อยลงต่อหน่วยเวเฟอร์ นั่นเป็นประโยชน์ทั้งในแง่ของต้นทุนและสิ่งแวดล้อม
ข้อเสียของการใช้เทฟลอน
อย่างไรก็ตาม เทฟลอนก็ไม่ใช่วัสดุที่สมบูรณ์แบบนัก มันมีความแข็งมาก
หากเครื่องมีมุมที่แคบหรือมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวมาก การวางสายไฟก็จะยากขึ้น คุณต้องระมัดระวังเรื่องรัศมีการโค้งของสายไฟในขั้นตอนการออกแบบ หากโค้งสายไฟมากเกินไป ก็อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อฉนวนได้
นอกจากนี้ ยังมีเรื่องขนาดของสายไฟด้วย เราต้องให้แน่ใจว่าความหนาของสายไฟเหมาะสมกับกำลังไฟของหลอดไฟ หากสายไฟบางเกินไป พลังงานก็จะสูญเสียไปเป็นความร้อนภายในสายไฟเอง นั่นเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์
การเลือกขนาดสายไฟที่เหมาะสมจะช่วยให้ระบบอินฟราเรดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งนั่นคือวิธีเดียวที่จะบรรลุเป้าหมายในการลดการปล่อยคาร์บอนได้