Por que estamos abandonando o ar quente em favor do aquecimento por infravermelho nas fábricas de semicondutores
Se você já trabalhou com processamento de semicondutores, sabe como é o método tradicional de uso de ar quente. Basicamente, trata-se de aquecer uma grande bolha de ar, na esperança de que esse ar transfira o calor para a placa de silício de maneira eficiente. Mas existe um atraso nesse processo. É como tentar aquecer um cômodo com um aquecedor – o ar precisa ficar quente antes que o objeto seja aquecido.
O aquecimento por infravermelho elimina esse intermediário. Ele envia energia diretamente para o substrato. Não há necessidade de esperar que o ar se aqueça primeiro.
O tempo é sempre um problema
O maior problema com o uso de ar quente é a espera. É preciso passar minutos – às vezes até mais tempo – apenas aguardando que a câmara se estabilize. É um processo lento e cansativo.
Já as lâmpadas de infravermelho permitem que o aquecimento aconteça instantaneamente. Basta ligá-las, e em poucos segundos a temperatura desejada já é alcançada.
Quando se trabalha em fábricas de grande escala, isso faz toda a diferença. Reduzir em apenas 30 segundos o tempo de aquecimento pode parecer pouco, mas, quando multiplicamos isso por milhares de lotes, obtemos uma grande economia de tempo.
Aquecer exatamente onde é necessário
Todos nós já lidamos com esses “pontos frios” nas placas de silício de 300 mm. Com ar quente, é preciso projetar um sistema de fluxo de ar complexo para garantir que as bordas da placa sejam aquecidas igualmente ao centro.
Com o aquecimento por infravermelho, podemos posicionar as lâmpadas em locais específicos, permitindo assim maior controle sobre a distribuição térmica, sem precisar mover grandes quantidades de ar. Além disso, os equipamentos são menores. É possível eliminar aqueles ventiladores enormes e dutos complexos, liberando assim espaço na sala limpa.
As desvantagens (pois sempre existem desvantagens)
O aquecimento por infravermelho não é uma solução mágica para tudo. Como o calor é muito intenso, é fácil danificar a superfície da placa se os controladores PID não estiverem bem ajustados. É necessário usar pirômetros de resposta rápida para evitar que a temperatura exceda os limites desejados.
Além disso, essas lâmpadas consomem muita eletricidade assim que são acionadas. Se o painel elétrico for antigo ou insuficiente, é provável que os disjuntores travem antes que tudo funcione corretamente.