توقفوا عن إهدار الطاقة: طريقة أفضل لتسخين الرقائق
في عملية معالجة الرقائق، يُعد إهدار الطاقة عيبًا في التصميم. عند بناء أجهزة التسخين هذه، لا نسعى فقط إلى توليد حرارة، بل نريد أن تصل تلك الحرارة إلى المكان المناسب، أي سطح الرقاقة.
المشكلة هي أن المصابيح الكوارتزية العادية تطلق الطاقة في كل الاتجاهات. إذا لم يكن لدينا خطة لعكس تلك الطاقة، فإن نصف الطاقة يضيع داخل جسم الجهاز. هذا يعتبر إهدارًا للطاقة.
الحل السحري
لحل هذه المشكلة، نستخدم طبقات عاكسة مغطاة بالذهب. لماذا الذهب؟ لأنه يتمتع بقدرة أفضل على عكس الأشعة تحت الحمراء مقارنة بالألومنيوم أو الفولاذ المصقول.
عن طريق إضافة طبقة رقيقة من الذهب على العاكس، يمكننا إعادة توجيه الأشعة تحت الحمراء نحو الرقاقة. هذا يساعد في تركيز الطاقة، وبالتالي يمكن الحصول على حرارة أكبر دون الحاجة إلى زيادة التيار. في النهاية، يتم تحويل مصدر الحرارة المتناثر إلى شعاع موجه.
المشكلة وكيفية التغلب عليها
زيادة قدرة العكس تعني زيادة كثافة الحرارة. إذا استخدمنا أقصى قدر من الطاقة مع نظام مغطى بالذهب، فإن درجة حرارة الرقاقة سترتفع بسرعة.
هنا تكمن المشكلة. يجب التأكد من أن أجهزة التحكم وأنظمة التبريد قادرة على التعامل مع هذا الوضع. إذا كانت أنظمة التبريد ضعيفة، فإن درجة حرارة الرقاقة سترتفع بسرعة. أرى ذلك كثيرًا؛ حيث يستبدل المهندسون العاكسات العادية بعاكسات مغطاة بالذهب، لكنهم ينسون تعديل معدلات التبريد.
الحفاظ على جودة الجهاز
يجب أن تتحمل الأسلاك الكهربائية درجات الحرارة العالية أيضًا. نستخدم أسلاكًا مغطاة بالتيفلون، لأنها لا تذوب أو تطلق غازات عندما ترتفع درجة حرارة الجهاز. هذا يساعد في الحفاظ على استقرار الجهاز.
النتيجة هي جهاز يمكن استخدامه بدلاً من الأجهزة القديمة، ويوفر توزيعًا أفضل للحرارة على سطح الرقاقة. لا يوجد المزيد من النقاط الباردة، ويتم معالجة الرقاقة بشكل متساوٍ على كامل سطحها البالغ 300 مم.