لماذا تعتبر الأغطية الخزفية مهمة جدًا في أنظمة الأشعة تحت الحمراء؟
في عالم تصنيع أشباه الموصلات، يعتمد مستوى الإنتاج بشكل كبير على طريقة التعامل مع التدرج الحراري على سطح الرقاقة. نستخدم أجهزة الإشعاع تحت الحمراء لتحقيق درجة حرارة مثالية. الفيلامنت المصنوع من التنجستن هو العنصر الأساسي في عملية التسخين، لكن الغطاء الخزفي يلعب دورًا مهمًا أيضًا، فهو الذي يمنع النظام بأكمله من التوقف عن العمل.
الجزء الصعب هو الواجهة بين الغطاء والأجزاء الكهربائية.
يمكن اعتبار الغطاء جسرًا بين الغلاف الكوارتزي والأسلاك الكهربائية. نستخدم الألومينا عالية النقاء لأنها قادرة على تحمل الضغوط الناتجة عن تمدد الزجاج والأجزاء المعدنية بمعدلات مختلفة.
إذا فشل الختم، فإن الأكسجين سيتسرب إلى الداخل، وفي هذه الحالة، سينكسر الفيلامنت خلال دقائق قليلة. إنها كارثة حقيقية.
لكن هذه الأغطية لا تقوم فقط بسد الثقوب، بل تحافظ أيضًا على استقرار الجهد الكهربائي وتمنع حدوث مشاكل في الاتصال الكهربائي أثناء التشغيل المتكرر. بالإضافة إلى ذلك، نستخدم مواد لا تطلق جسيمات أو غازات، وبذلك تظل الرقاقة نظيفة.
وهناك أيضًا جانب الطاقة.
الجميع يتحدث عن “المصانع الخضراء” وتقليل الانبعاثات الكربونية. بالنسبة لنا، يبدأ ذلك من كثافة الطاقة.
بما أن الأغطية الخزفية قادرة على تحمل الحرارة دون أن يتدهور الختم، فيمكننا تشغيل أجهزة الإشعاع بدرجات حرارة أعلى. وبذلك، نحصل على المزيد من الحرارة مقابل كل واط من الطاقة المستخدمة. إنها طريقة بسيطة لتقليل استهلاك الطاقة الكلي.
لكن هناك عيب واحد: هذه الأغطية هشة.
الختم عالي الحرارة يسمح بزيادة الحرارة بسرعة، لكنه يجعل الجزء هشًا. لا يمكن التعامل مع هذه الأجهزة بشكل عشوائي أثناء استبدالها. أي حركة خاطئة أو اصطدام قوي قد يؤدي إلى تكسر الغطاء الخزفي. إذا حدث ذلك، فإن الختم الفراغي سيفشل، وسيكون من الضروري استخدام يد ماهرة وأدوات مناسبة لضمان تثبيت الجزء بشكل صحيح في المكان المخصص له.
يتطلب ذلك عناية أكبر، لكن ذلك يستحق العناء لتجنب هدر الطاقة الناتج عن الأنظمة القديمة وغير الفعالة.