การลดการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตชิป: ทำไมถึงเลือกใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศ
การผลิตชิป semiconductor นั้นต้องอาศัยความแม่นยำสูง คุณต้องมีอุณหภูมิที่แน่นอน และไม่สามารถปล่อยให้อากาศหรือฝุ่นเข้ามาทำลายชิปได้เลย ในอดีต เราใช้เตาอบแบบมีตัวต้านทานขนาดใหญ่ แต่จริงๆ แล้วเตาเหล่านั้นก็เป็นเพียงเตาอบขนาดใหญ่ที่ทำให้อุณหภูมิในห้องสูงขึ้น เพื่อให้ชิปร้อนขึ้น ซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างมาก
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศ แทนที่จะพยายามทำให้อากาศร้อนขึ้น (ซึ่งในสภาพสุญญากาศก็ไม่มีอากาศอยู่แล้ว) เครื่องทำความร้อนแบบนี้จะส่งพลังงานไปยังชิปโดยตรง ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
วิธีการทำงานในสภาพสุญญากาศ
ในสภาพสุญญากาศ คุณไม่สามารถใช้อากาศในการถ่ายเทความร้อนได้ คุณต้องอาศัยการแผ่รังสีเพียงอย่างเดียว เราจึงใช้หลอดไฟที่มีกำลังสูง เพื่อให้ชิปร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยลดเวลาการรอคอย และลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้
นอกจากนี้ เนื่องจากความร้อนถูกส่งไปยังชิปโดยตรง คุณจึงไม่จำเป็นต้องใช้ฉนวนกันความร้อนขนาดใหญ่ ทำให้ขนาดของอุปกรณ์ลดลง
ปัญหาที่อาจเกิดขึ้น: วัสดุและการปล่อยก๊าซ
คุณไม่สามารถใช้วัสดุธรรมดาๆ ได้ หากคุณใช้พลาสติกหรือกาวราคาถูก วัสดุเหล่านั้นจะปล่อยก๊าซออกมาในสภาพสุญญากาศ ซึ่งจะทำลายชิปได้ เราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และใช้ฉนวนกันความร้อนที่มีคุณภาพสูง เพื่อให้ทุกอย่างอยู่ในสภาพสุญญากาศได้
นอกจากนี้ ยังมีเรื่องของแสงด้วย เรามักจะเคลือบควอตซ์เพื่อปรับสเปกตรัมของแสง อินฟราเรดคลื่นสั้นจะซึมเข้าไปในวัสดุ ในขณะที่อินฟราเรดคลื่นยาวจะกระทบเพียงพื้นผิวเท่านั้น หากคุณไม่ปรับความยาวคลื่นให้เหมาะสมกับชิป ความร้อนก็จะถูกสะท้อนกลับมา และสูญเสียไปกับผนังห้อง
ปัญหาอีกอย่าง: การรักษาอุณหภูมิให้ต่ำ
กำลังความร้อนที่สูงนั้นเป็นเรื่องที่ต้องระวัง เพราะขณะที่ชิปร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนของหลอดไฟและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็จะได้รับความเสียหายเช่นกัน หากระบบทำความเย็นไม่ดีพอ หลอดไฟก็จะเสียหายได้ นั่นเป็นปัญหาที่คุณไม่อยากเจอ
คำแนะนำของผมคือ ควรตรวจสอบกระแสไฟฟ้าอย่างใกล้ชิด หากมีค่ากระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง นั่นอาจเป็นสัญญาณว่าหลอดไฟกำลังเสื่อมสภาพ หรือฉนวนกันความร้อนเริ่มมีปัญหา หากคุณสามารถตรวจพบปัญหาได้เร็ว คุณก็จะสามารถหลีกเลี่ยงเวลาหยุดทำงานได้มากมาย