Detener la fuga de calor en las cámaras de calentamiento
Cuando se utiliza una gran cantidad de energía en los componentes semiconductores, el calor no se queda donde se quiere. Se dispersa por todas partes.
Si se utilizan elementos calefactores estándar, las paredes internas de la máquina actúan como esponjas, absorbiendo toda esa energía. Como resultado, las paredes se vuelven muy calientes. No solo se desperdicia energía, sino que también es un problema para quienes tienen que estar cerca de la máquina. A nadie le gusta tener un equipo que parezca un horno por fuera.
Evitar que el calor se disperse por todas partes
La solución es dejar de pensar en el calor como algo que se dispersa en todas direcciones, y empezar a considerarlo como un haz de luz dirigido hacia un punto específico.
En lugar de esos calentadores tradicionales que emiten calor en todas direcciones, utilizamos lámparas infrarrojas direccionales. Es como pasar de una bombilla normal a una linterna. Con los reflectores y recubrimientos adecuados, la energía se dirige directamente hacia el objetivo.
Dado que el haz es estrecho, no afecta al chasis de la máquina. De esta manera, se puede mantener la temperatura adecuada del wafer, mientras que la superficie exterior de la máquina permanece fresca al tacto. Así, se calienta únicamente la pieza que se procesa, y no toda la habitación.
El problema: la precisión es clave
Pero existe un problema: estas lámparas infrarrojas generan una gran cantidad de calor en un espacio muy reducido. Eso hace que los tiempos de calentamiento sean extremadamente rápidos.
Pero hay un costo: debido a la alta concentración de calor, no se puede ser descuidado con su configuración. Si una lámpara está desalineada aunque sea unos pocos milímetros, se crearán puntos calientes en el sustrato. Un pequeño error de alineación puede dañar el wafer. Se necesitan soportes que no se muevan en absoluto.
Hacer las cosas más sencillas
Una vez que se elimina ese efecto de “paredes calientes”, todo se vuelve más simple. Ya no es necesario preocuparse por sistemas de refrigeración complejos o ventiladores enormes para evitar que el operador se queme. Esto es beneficioso para el sistema de aire acondicionado de la instalación, y además, no hay riesgo de que el chasis de la máquina se deforme debido al calor.
Basta con combinar todo esto con un termopar de respuesta rápida y un controlador PID, para evitar exceder la temperatura deseada. Es una forma más limpia y segura de trabajar.