Pare de esperar pelo ar quente: uma maneira melhor de aquecer seus wafers
Ainda vejo muitas fábricas de semicondutores que utilizam o sistema de circulação de ar quente. Isso é comum, especialmente nas instalações mais antigas. Mas sejamos honestos: esse método é extremamente lento.
Quando se depende da convecção, na verdade estamos aquecendo todo o ambiente só para que um pequeno wafer atinja a temperatura desejada. É lento, desperdiçador de tempo e afeta negativamente o tempo de produção em cada lote.
A solução? O calor infravermelho.
O aquecimento por infravermelho elimina a necessidade de usar ar como meio de transmissão de calor. Em vez disso, a energia é transmitida diretamente ao substrato por meio de radiação eletromagnética. Pense nisso como o sol tocando sua pele em um dia frio: você sente o calor imediatamente, mesmo que o ar ao seu redor esteja gelado.
Você não precisa esperar que o ventilador mova o ar. Basta usar fótons para aquecer o material. É rápido. Muito rápido.
Agora, aqui vem o detalhe importante: para que isso funcione, precisamos usar fios revestidos de teflon. Por quê? Porque os gradientes térmicos são intensos. O isolamento padrão simplesmente derreteria ou causaria curtos-circuitos, o que seria um problema grave. Além disso, em ambientes limpos, a contaminação é um grande inimigo. Se usar fios de PVC ou silicone, eles podem se decompor sob o calor da lâmpada infravermelha. Usamos teflon porque ele é estável, resistente a produtos químicos e mantém o circuito funcionando mesmo quando o aquecedor está trabalhando ao máximo.
O que isso realmente traz para sua produção?
Os tempos de ciclo diminuem, pois a inércia térmica é eliminada. As máquinas também ocupam menos espaço, já que não há mais necessidade de dutos complexos e ventiladores barulhentos.
Mas atenção: não se trata de uma solução mágica. Há algumas desvantagens.
O calor infravermelho é direcional. O ar quente envolve o objeto como um cobertor, mas o calor infravermelho funciona como um foco de luz. Se a posição da lâmpada estiver errada, haverá áreas frias.
Se você trabalhar com formas complexas, não basta simplesmente trocar o aquecedor. É preciso planejar bem a distribuição do calor e ajustar a disposição dos componentes para garantir que tudo atinja a mesma temperatura.
É preciso um pouco mais de planejamento inicial, mas a velocidade obtida vale muito o esforço.