Por que estamos abandonando o ar forçado em favor dos aquecedores infravermelhos nas salas limpas
A maioria das linhas de produção de semicondutores ainda utiliza fornos com ar forçado para o aquecimento. É o método tradicional: você aquece o ar e espera que esse ar aqueça o componente a ser processado. O problema é que isso leva muito tempo. Há um grande atraso no processo, o que acaba consumindo bastante tempo.
Além disso, em uma sala limpa, mover grandes volumes de ar é como convidar poeira para entrar na área de processamento. Quanto mais ar você move, maiores as chances de partículas de poeira caírem sobre o silício. É por isso que passamos a usar aquecedores infravermelhos. Assim, não precisamos mais usar ar para o aquecimento.
O custo da espera
O uso de ar forçado é lento. É preciso esperar até que toda a câmara do forno atinja a temperatura adequada, e depois esperar novamente para que o calor penetre realmente no material a ser processado. É um processo tedioso.
Já os aquecedores infravermelhos funcionam de maneira diferente. Eles utilizam radiação eletromagnética para transferir energia diretamente para o material a ser processado. Não é preciso esperar que o ar se aqueça, pois o ar não é importante nesse processo.
Vemos grandes benefícios na cura e desgaseificação dos materiais. Com aquecedores infravermelhos, é possível reduzir o tempo de processamento em 60% a 80%. Para um gerente de fábrica, isso é um grande ganho. É possível processar mais wafers por hora, sem necessidade de construir salas maiores.
Não é mágica (há contrapartidas)
Os aquecedores infravermelhos não são a solução perfeita para tudo. Como eles aquecem primeiro a superfície do material, pode acontecer de apenas a parte externa do material ser curada, enquanto o interior ainda está frio.
Para resolver isso, é preciso escolher corretamente o comprimento de onda. As ondas curtas são ótimas para velocidade, mas se for necessário aquecer partes mais profundas do material, são necessárias ondas médias. Tudo depende do que o material absorve.
Além disso, há o problema do calor intenso produzido pelos aquecedores infravermelhos. Se esses equipamentos forem instalados em fornos antigos, é preciso ficar atento aos sistemas de resfriamento. Se os dissipadores de calor não forem adequados, eles podem danificar o chassi do forno.
Como fazer funcionar
A boa notícia é que a substituição geralmente é bastante simples. Basta remover os ventiladores antigos e instalar as lâmpadas infravermelhas no lugar deles.
A diferença imediata é a ausência de vibrações e turbulências. Menos ar em movimento significa um ambiente muito mais limpo para os chips. Os componentes podem ser retirados mais rapidamente, e as wafers permanecem mais limpas. É simplesmente uma maneira melhor de trabalhar.