Smettete di aspettare che i vostri riscaldatori funcionino correttamente: perché i riscaldatori a onde infrarosse sotto vuoto rappresentano una soluzione efficace per il processo di lavorazione dei semiconduttori.
Se continuate a fare affidamento sulla circolazione dell’aria calda per la lavorazione dei semiconduttori, in pratica trascorrete metà della giornata ad aspettare. Passare ai riscaldatori a onde infrarosse sotto vuoto non significa semplicemente sostituire l’hardware esistente: si tratta di un metodo completamente diverso per fornire energia al chip.
Il problema con l’aria calda è il ritardo nel riscaldamento.
Immaginate come funziona: si riscalda il gas, il gas a sua volta riscalda le pareti della camera, e solo poi le pareti riscaldano il chip stesso. È una reazione lenta.
Nel caso di un ambiente sotto vuoto, possiamo eliminare completamente questo processo. Utilizziamo lampade a onde infrarosse per emettere radiazioni elettromagnetiche direttamente sul substrato. Niente intermediari, niente attese per il riscaldamento dell’aria.
Il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata passa da minuti a secondi. Per un ingegnere, questa è davvero una grande vantaggio: quella noiosa fase di attesa scompare del tutto. Si riesce a raggiungere la temperatura desiderata quasi istantaneamente, il che significa che si possono elaborare molti più chip all’ora.
L’aspetto complicato: l’integrazione in ambiente sotto vuoto.
Costruire questi riscaldatori per ambienti sotto vuoto non è così semplice come semplicemente spegnere il ventilatore. La fuoriuscita di gas è un problema serio. Se i materiali utilizzati non sono adeguati, i contaminanti potrebbero entrare nella camera e rovinare tutto.
Ecco perché utilizziamo quarzo di alta purezza e filamenti specifici: in questo modo si mantiene un ambiente pulito.
Ma bisogna essere attenti alla densità di potenza: visto che non c’è aria che trasporti il calore lontano dal corpo della lampada, le temperature diventano estremamente alte.
Se si utilizzano lampade ad alta potenza, è necessario che il sistema di raffreddamento sia perfetto. Se questo sistema non funziona correttamente, la lampada si distruggerà in pochissimo tempo.
Velocità contro precisione
I riscaldatori a onde infrarosse non sono magici: sono veloci, ma hanno una direzionalità precisa. Un forno ad aria calda funziona come una coperta calda: avvolge il chip con uno strato uniforme di calore. I riscaldatori a onde infrarosse, invece, funzionano come fari: se la geometria della lampada non è corretta o lo spazio tra le lampade non è appropriato, si creano zone troppo calde. Si deve quindi scambiare questa “uniformità” per una velocità maggiore.
Ma per la maggior parte dei processi di lavorazione dei semiconduttori, questo è un sacrificio giustificato. Il risparmio di tempo per ogni chip rende il problema legato all’allineamento ottico qualcosa di trascurabile.