Por que estamos abandonando o uso de ar forçado em favor do aquecimento por infravermelho nos aquecedores utilizados em salas limpas
Se você já trabalhou com processos avançados de semicondutores, certamente conhece a frustração causada pela espera pelo aquecimento dos equipamentos. É um verdadeiro gargalo no processo produtivo.
A maioria dos sistemas antigos utiliza circulação de ar quente. O problema é que esse método é lento: primeiro é preciso aquecer o ar, depois o ar aquece o equipamento, e finalmente o equipamento aquece o suporte onde ficam as bolachas semicondutoras. Isso significa muito tempo de espera para que o calor chegue ao local desejado. É um obstáculo enorme no processo inteiro.
Eliminando o intermediário
O aquecimento por infravermelho muda tudo isso. Em vez de usar ar, os emissores de infravermelho enviam energia diretamente para o material. É um contato direto com o material. Quando passamos de um sistema de ar forçado para um sistema de aquecimento por infravermelho, vemos que o tempo de aquecimento diminui de minutos para segundos. Em uma fábrica de grande volume, esses segundos economizados somam-se rapidamente. De repente, é possível processar mais bolachas semicondutoras por turno.
Manter tudo limpo (e silencioso)
Há também o fator relacionado às salas limpas. O ar forçado funciona como um “soprador de poeira”, fazendo com que toda a poeira se movimente. Isso obriga à necessidade de filtros eficientes e manutenção constante. Já o aquecimento por infravermelho é silencioso. Não há ventoinhas que possam queimar ou filtros que possam entupir. Além disso, os componentes necessários são menores, o que permite recuperar espaço no chão da fábrica.
Outra vantagem é a densidade de calor. É possível direcionar o calor para áreas específicas do equipamento. Isso evita que o suporte onde ficam as bolachas semicondutoras se expanda de maneira desigual, o que é muito importante para quem se preocupa com a precisão dos processos.
As limitações
Mas o aquecimento por infravermelho não é mágico. Ele precisa de uma linha de visão clara. Se o equipamento tiver formato estranho ou cantos profundos, a radiação não conseguirá chegar a todos os cantos. Isso resultará em pontos frios no equipamento.
É por isso que não podemos simplesmente instalar esses sistemas sem planejamento adequado. É preciso determinar exatamente onde os emissores devem ser posicionados. Se a lâmpada estiver muito perto do equipamento, ela pode danificar sua superfície. Também são necessários controladores PID capazes de reagir rapidamente, pois as temperaturas podem aumentar muito rapidamente.