Por qué pasamos de usar aire caliente a emisores de infrarrojos en el procesamiento de semiconductores
Piense en cómo funciona un horno convencional: se calienta el aire, y luego ese aire calienta la pieza que se está procesando. Eso funciona bien para hornear pasteles, pero ¿en el procesamiento de semiconductores? Es una solución ineficiente. Hay un retraso molesto mientras se espera a que el aire se caliente lo suficiente.
Por eso, muchos ingenieros abandonan el uso del aire caliente y optan por emisores de infrarrojos. Los emisores de infrarrojos no utilizan aire; simplemente transmiten energía directamente sobre el sustrato. Se trata de radiación, no de convección. El resultado es que se elimina completamente ese tiempo de espera. Ya no hay necesidad de esperar a que la habitación se caliente; se puede comenzar a trabajar de inmediato.
El secreto está en las tapas cerámicas
Si se utiliza un emisor de infrarrojos de alta potencia, el sello entre las partes del dispositivo es fundamental. Utilizamos tapas cerámicas para cerrar ese espacio entre el tubo de cuarzo y los cables eléctricos. ¿Por qué cerámica? Porque el metal no sirve para este propósito. Cuando las temperaturas aumentan, el metal falla. La cerámica, en cambio, permanece sólida incluso bajo esas condiciones extremas. Esto significa que el sello no se romperá cuando se active el dispositivo.
Además, estas tapas mantienen al filamento en su lugar exacto: en el centro. Si el filamento se desplaza aunque sea un poco, se generan puntos calientes. Y esos puntos calientes son un problema: deforman las obleas o causan un curado irregular. Nos aseguramos de que estas tapas se adapten a la expansión térmica del cuarzo, para que la lámpara no se dañe en cuanto se active.
Velocidad frente al calor
Los emisores de infrarrojos son muy eficaces. La densidad de calor por pulgada cuadrada es mucho mayor que la que se obtiene con aire caliente. Se puede alcanzar la temperatura deseada en cuestión de segundos.
Es el nuevo estándar por una razón: permite procesar más producto en menos tiempo. Pero aquí está el problema: esa intensidad de calor ejerce una gran presión sobre el chasis del equipo. Aunque se ahorra tiempo en el proceso de procesamiento, en realidad se está creando algo similar a un “sol” dentro del equipo. Si no se cuenta con una estrategia efectiva de enfriamiento, los componentes electrónicos se dañarán. Todo se trata de encontrar un equilibrio.