¿Por qué el calentamiento por infrarrojos supera al calentamiento por aire caliente en las fábricas de semiconductores?
La mayoría de las líneas de producción de semiconductores todavía utilizan métodos tradicionales: calientan el aire y esperan que este caliente la pieza a procesar. Es como intentar calentar una casa soplando aire con un secador de pelo. Hay un retraso enorme en el proceso.
Por eso, muchos de nosotros estamos pasando al uso del calentamiento por infrarrojos. Este método elimina ese intermediario. En lugar de esperar a que el aire se caliente, la energía llega directamente al sustrato.
El verdadero costo de esperar
Piénsenlo desde el punto de vista físico. El calentamiento por aire depende de la convección, lo cual significa que es un proceso lento. Hay que esperar a que el aire se caliente, y luego esperar a que ese calor penetre en el material. Es un proceso muy lento.
Las lámparas de infrarrojos, en cambio, funcionan de manera instantánea. Basta con encenderlas para que la pieza se caliente de inmediato.
Cuando se trata de producir grandes cantidades de semiconductores, esos segundos son cruciales. Si se pueden ahorrar 30 segundos en cada ciclo de calentamiento, eso equivale a miles de unidades adicionales por turno. Eso representa mucho dinero ahorrado si aún se utiliza el calentamiento por aire.
Dejen de calentar toda la sala
Otra ventaja del calentamiento por infrarrojos es que los sistemas de circulación de aire son ineficientes. Se pierde mucha energía a través de los conductos y el chasis. Es un desperdicio.
Con el calentamiento por infrarrojos, la energía se dirige directamente al lugar donde se encuentra la pieza. No hay necesidad de calentar toda la sala solo para llevar una sola pieza a 200°C. Además, el equipo necesario es más pequeño, lo que permite instalar más etapas de procesamiento sin tener que preocuparse por el espacio ocupado por el equipo.
Las desventajas (porque siempre hay alguna)
Claro, el calentamiento por infrarrojos no es la solución mágica para todo. Dado que el calor está muy concentrado, puede haber problemas si las lámparas no están bien alineadas. Podrían aparecer puntos calientes que dañen las piezas.
Se necesitan controladores PID precisos para evitar que la temperatura exceda los límites deseados. Y si pasan del calentamiento por aire al calentamiento por infrarrojos, tendrán que recalibrar sus sensores.
Pero el mayor problema es el enfriamiento. Dado que se calienta la pieza tan rápidamente, el sistema de enfriamiento debe funcionar a máxima capacidad. Si el sistema de enfriamiento es insuficiente, simplemente se traslada el problema desde el inicio del proceso hasta su final.