Mudando de ar quente para radiação infravermelha na fábrica: O que você realmente precisa saber
Se você está passando da convecção por ar quente para o aquecimento por radiação infravermelha para seu processo de processamento profundo, está, basicamente, mudando a maneira como pensa sobre o calor.
Pense em como funciona o ar quente: você aquece o ar, e espera que esse ar transfira energia para a superfície do wafer. É um processo lento. Há um atraso na transferência de calor. Já a radiação infravermelha elimina esse intermediário. Ela atinge diretamente o substrato por meio de radiação eletromagnética.
É rápido. Muito rápido.
O problema do “tempo de espera”
Quem já trabalhou com fornos a ar quente conhece bem a frustração causada pela inércia térmica. É preciso esperar muito tempo até que a câmara atinja a temperatura desejada, e até que o calor penetre realmente na superfície do wafer. Isso é perda de tempo.
A radiação infravermelha elimina essa fase de aquecimento. Você obtém fluxo de calor quase imediatamente. Para os engenheiros, isso é uma grande vantagem: eles conseguem reduzir os tempos de preparação e resfriamento em 60% a 80%. Além disso, não é mais necessário aquecer o ar ao redor do componente; a energia é direcionada exatamente para onde precisa ir: na superfície do wafer.
Mais espaço para operar
Uma das melhores vantagens é que o espaço necessário para instalar o equipamento diminui. Não há mais necessidade de usar grandes ventiladores ou redes complexas de dutos para mover o ar quente.
Podemos configurar arrays de radiação infravermelha para atingir zonas específicas do wafer. Isso permite um controle preciso dos gradientes térmicos, algo que o ar quente não consegue fazer. Isso significa menos preocupações com o empenamento ou estresse do wafer durante as transições de alta temperatura.
A desvantagem (pois sempre há alguma)
A radiação infravermelha não é uma solução mágica. Como se trata de uma tecnologia que requer linha de visão, ela tem seus limites. Se os componentes tiverem formas tridimensionais complexas ou reentrâncias profundas, a radiação não conseguirá alcançar todos os cantos. Isso resultará em “pontos frios”.
Para resolver isso, será preciso ser criativo com os ângulos dos refletores ou utilizar sistemas híbridos para garantir uma distribuição uniforme do calor.
E um aviso: se você aumentar a potência do sistema para economizar alguns segundos, certifique-se de que os sistemas de resfriamento são capazes de lidar com isso. Se o calor não for removido rapidamente durante a fase de resfriamento, há risco de danos ao wafer. E ninguém quer isso.