תפסיקו לבזבז אנרגיה: למה הצינורות המצופים בזהב אכן יעילים
כשמחממים שבבי סיליקון, כל ואט חשוב מאוד. אם משתמשים בנורות קוורץ רגילות, למעשה מבזבזים אנרגיה לשווא. נורות אלו פולטות חום לכל הכיוונים, כך שחלק גדול מהאנרגיה משמש רק לחימום דפנות התנור, ולא לחימום השבב עצמו.
זו בזבוז אנרגיה. ואנחנו מצאנו דרך לעצור זאת.
הקסם של הזהב
אנו מצפים את החלק האחורי של הנורה בשכבה דקה של זהב. זה עשוי להישמע מפואר, אך בעצם מדובר בעקרונות פיזיקליים פשוטים. הזהב מחזיר אור אינפרא-אדום ביעילות גדולה יותר מאשר אלומיניום או פלדה מלוטשת.
ניתן לראות זאת כמראה תרמית – במקום שהחום יישלח חזרה לחלל, הוא נחזר לכיוון השבב. כך יש עלייה משמעותית בזרימת החום. והדבר הטוב ביותר הוא שאין צורך להזרים יותר זרם ממקור האנרגיה.
יותר כוח, פחות מקום
יש גם את האפשרות של שימוש בשני צינורות. המטרה הייתה פשוטה: להכניס יותר אלמנטי חימום לאותו שטח קטן.
על ידי הכפלת שטח הפילמנט, ניתן להגדיל את כמות האנרגיה שנשלחת לשבב, מבלי להשתמש בנורה ארוכה מדי שלא תיכנס למקומה במכשיר. כך יש צפיפות חום גבוהה יותר. בעולם האמיתי, זה אומר שזמני החימום קצרים יותר, וניתן לשמור על טמפרטורה אחידה על פני כל שטח השבב.
החיסרון (כי תמיד יש אחד)
יש לזכור שהדיוק אינו חינמי. אף שהציפוי בזהב מגדיל את היעילות, הוא גם משנה את האופן בו הנורה פועלת. הצינורות האלו חמים הרבה יותר בצד הפילמנט.
יהיה צורך לבדוק היטב את מאווררי הקירור ואת מערכות הקירור. אם זרימת האוויר חלשה, עלולים להיות בעיות – ייתכן שהמחברים יישרפו או שהמסגרות יינפחו. חשוב לוודא שמערכות הקירור מסוגלות להתמודד עם החום הרב.
הפעלת המערכת
יצרנו את המערכת הזו כתחליף לנורות IR הרגילות, כך שאין צורך לבנות מחדש את כל המכשיר. השתמשנו במחברים ברמה תעשייתית, כדי שלא יהיו בעיות עם הזרם החשמלי בעומסים גבוהים.
כל שצריך לעשות הוא לחבר את המערכת למנהל PID איכותי. כך ניתן לשמור על טמפרטורה יציבה, מה שחשוב מאוד לתהליך ייצור השבבים.