קביעת המרחק הנכון לחימום שבבי הסיליקון באמצעות אור אינפרא-אדום
אם אנו באמת רוצים להפחית את ההשפעה הסביבתית של מפעלי השבבים, עלינו להפסיק להסתמך כל כך על חימום על ידי התנגדות חשמלית. אור אינפרא-אדום בגלים קצרים הוא הפתרון הטוב ביותר. אך יש בעיה אחת: כל המערכת תלויה במרחק הבטיחותי – המרחק הזעיר בין הנורה לבין שבב הסיליקון.
אם המרחק גדול מדי, אנו בעצם משלמים יותר מדי על חימום דפנות התא. אם המרחק קטן מדי, עלול להיהרס השבב או שהחום לא יתפשט באופן אחיד. זו אפוא איזון עדין מאוד.
הבחירה בין מהירות לדיוק
זה לא קשור רק למניעת פגיעת הנורה בשבב. זה קשור גם לאופן בו החום פוגע בפני השטח של השבב. מכיוון שאנרגיית האור האינפרא-אדום נעה ישירות, המרחק בין הנורה לשבב קובע את מהירות החימום.
מרחק קטן יותר אומר עוצמה גבוהה יותר של החום. זה טוב, כי זה מקצר את זמן החימום ומפחית את כמות הקילוואט-שעות שנדרשות לחימום כל שבב.
אך יש גם בעיה: יש להיזהר מ”נקודות חם”. כשהנורה קרובה מדי, מרכז השבב מגיע לטמפרטורה הרצויה הרבה לפני הקצוות. יש צורך במערכת PID יעילה כדי לשלוט בעוצמת החום, אחרת עלולה להיווצר בעיה.
הפחתת הבזבוז (והחשבון החשמלי)
כולם רוצים “מפעלים ירוקים”. החדשות הטובות הן שנורות אינפרא-אדום יעילות הרבה יותר מהתנורים הישנים.
כשמגדירים את המרחק הבטיחותי נכון, אנו מפסיקים לבזבז אנרגיה. יותר פוטונים פוגעים בסיליקון, ופחות פוטונים נעקרים על ידי המגן הקוורץ או נספגים במסגרת המכונה.
בנוסף, מערכות הקירור שלכם יהיו אסירות תודה. כשהנורות לא במיקום הנכון, מערכת הקירור צריכה לעבוד יותר קשה כדי להוציא את כל החום המיותר מהתא. זו הסיבה שרוב האנרגיה נאבדת.
הבעיות הטכניות
זו הבעיה שמטרידה את המהנדסים: הלחץ התרמי.
כשהמרחק קטן מדי, נוצר לחץ תרמי גדול על המסגרות והחיבורים של הנורה. הנורות האלו פולטות חום רב מאוד. אני תמיד ממליץ להשתמש בכבלים עמידים בפני חום, ולוודא שהמסגרות לא יתעוותו.
אם המסגרות זזות אפילו מילימטר אחד, האחידות של הטמפרטורה נעלמת. זה קורה במהירות.