Riscaldamento a IR contro aria forzata: quale metodo è davvero adatto per la vostra fabbrica?
Se continuate a utilizzare il sistema di circolazione dell’aria calda per i processi di lavorazione dei semiconduttori, probabilmente state perdendo troppo tempo in attesa che tutto si riscaldi.
Pensateci: con l’aria forzata, bisogna riscaldare l’intera stanza soltanto per portare una piccola lastra a temperatura ideale. È un processo lento e complicato. Inoltre, c’è sempre quel problema del ritardo nel riscaldamento… bisogna aspettare che il calore raggiunga la lastra.
Il riscaldamento a IR è completamente diverso: non ha bisogno affatto di utilizzare l’aria. Invia semplicemente energia direttamente sul substrato. È velocissimo.
Questo cambia completamente il modo in cui si svolgono i processi di lavorazione. Invece di aspettare minuti affinché tutto si riscaldi, e poi affrontare i problemi legati alle fluttuazioni di temperatura, il riscaldamento a IR permette di raggiungere la temperatura desiderata in pochi secondi.
Con questo tipo di controllo, non dovete più preoccuparvi della diffusione dei dopanti o della deformazione delle lastre. Potete semplicemente completare il lavoro.
Ma non basta semplicemente colocare una lampada ad alta potenza nella fabbrica: altrimenti il filamento della lampada si distruggerà molto rapidamente.
Ecco perché servono gli schermi in vetro di quarzo. Utilizziamo quarzo di altissima purezza, poiché è praticamente impermeabile alle radiazioni IR a breve lunghezza d’onda. Il calore passa attraverso lo schermo, ma la lampada rimane al sicuro, lontana dall’ambiente caotico legato al processo di riscaldamento.
C’è però un problema: questi schermi vengono sottoposti a grandi sollecitazioni termiche. Se utilizzate un quarzo di cattiva qualità, che non sopporta bene le variazioni di temperatura, esso si romperà. Tutto qui.
Non sto dicendo che il riscaldamento a IR sia una soluzione magica: ha anch’esso i suoi limiti. Poiché le radiazioni sono direzionali, bisogna prestare molta attenzione alla posizione delle lampade. Anche un piccolo errore di pochi millimetri può causare zone troppo calde sulla lastra, e questo è un problema molto difficile da risolvere.
Bisogna quindi impostare correttamente la geometria dei riflettori e la distanza degli schermi, per mantenere una temperatura uniforme. Inoltre, serve un sistema di raffreddamento in grado di gestire quel calore localizzato; altrimenti, la struttura in cui è inserita la lampada si deformerà.
Ci vuole un po’ di pianificazione iniziale, ma la velocità ottenuta in cambio? È davvero un vantaggio enorme.