Por que estamos abandonando o uso de ar comprimido em favor de sistemas de aquecimento por radiação infravermelha com refletores de ouro
No mundo do processamento de semicondutores, o tempo não é apenas uma métrica – é dinheiro. Cada minuto a mais que um componente passa em um ciclo de processo representa um custo que reduz seus lucros.
Muitas fábricas ainda utilizam sistemas de circulação de ar quente. Isso funciona, claro. Mas cada vez mais pessoas optam por lâmpadas infravermelhas combinadas com refletores de ouro, para reduzir significativamente o tempo de processamento.
A diferença real no modo de aquecimento
Pense no ar quente: primeiro é preciso aquecer o ar, e depois esperar que esse ar transfira o calor para o componente a ser aquecido. Há sempre um atraso. É lento.
Já as radiações infravermelhas são diferentes. São radiações eletromagnéticas que não precisam de um “intermediário” como o ar; elas atingem diretamente o substrato. basicamente, a energia é transferida à velocidade da luz.
Por que usar ouro?
Usamos refletores de ouro porque o ouro é excelente em refletir as ondas infravermelhas. Se você usar um refletor de alumínio padrão, muita energia é perdida no chassi da máquina. Isso é um desperdício. O ouro faz com que o calor seja direcionado de volta para o componente a ser aquecido. Isso permite que você atinja as temperaturas desejadas em segundos, e não em minutos.
Qual é a vantagem disso para o seu processo de produção?
Quando você substitui um forno convencional por um sistema de aquecimento por radiação infravermelha com refletores de ouro, o “tributo do tempo” desaparece. Você obtém aquecimento e resfriamento quase instantâneos. Isso dá maior controle sobre os perfis térmicos. Quando se lida com camadas de semicondutores, isso é crucial. É a diferença entre um processo perfeito e um lote de wafers danificados ou produtos químicos comprometidos.
As desvantagens (pois sempre há algumas)
As radiações infravermelhas são rápidas, mas são também seletivas. Elas seguem uma direção específica. Se o componente tiver uma forma estranha ou geometria complexa, pode haver “pontos frios”. Como o calor se move em linha reta, se a lâmpada não conseguir “ver” um canto do componente, esse canto permanecerá frio. Você não pode simplesmente soprar calor para dentro de um espaço vazio com um ventilador. É preciso colocar as lâmpadas nos locais certos.
Além disso, essas lâmpadas geram muito calor. Se você não ventilar adequadamente o ambiente, pode ter problemas. Demasiado calor ao redor do refletor de ouro pode danificar os sensores ou fazer com que as lâmpadas queimem precocemente.
Meu conselho? Use um controlador PID para gerenciar o processo. Isso evita que você ultrapasse os limites estabelecidos e mantém todo o processo estável.