Perché abbandoniamo l’uso dell’aria calda a favore dell’irradiazione infrarossa nella produzione di semiconduttori
Se continuate a fare affidamento sulla circolazione dell’aria calda per i cicli termici, probabilmente state perdendo molto tempo in attesa. Nella produzione di semiconduttori, questo tempo di attesa rappresenta un vero ostacolo: è proprio questo che rallenta tutto il processo.
Passare all’uso dell’irradiazione infrarossa non significa necessariamente acquistare attrezzature costose. Significa semplicemente recuperare il tempo perso.
I problemi legati all’uso dell’aria
Pensate a come funziona l’aria calda: si riscalda l’aria, e poi quest’ultima deve riscaldare il materiale su cui si lavora. Si tratta di uno “intermediario”, e gli intermediari sono lenti nei loro movimenti.
L’irradiazione infrarossa invece funziona diversamente: utilizza radiazioni elettromagnetiche per riscaldare direttamente il materiale bersaglio. Nessun intermediario, nessuna attesa per far riscaldare l’aria. Nei sistemi che costruiamo, le velocità di riscaldamento sono 5-10 volte superiori rispetto ai vecchi sistemi basati sull’aria forzata. È davvero veloce.
Come costruire il dispositivo
Non basta semplicemente inserire un riscaldatore a irradiazione infrarossa in una scatola di cartone per far funzionare il sistema. Specialmente non in una sala pulita.
Costruiamo i dispositivi utilizzando acciaio inossidabile di alta qualità. Questo permette di mantenere l’ambiente pulito, senza emissioni di gas o corrosione. Ma c’è un segreto: la struttura del dispositivo funge in realtà da specchio. Ci concentriamo molto sulla geometria interna del dispositivo, in modo che ogni fotone venga rifratto direttamente sul pezzo da lavorare. Se l’angolazione non è precisa, si spreca energia e si perde calore.
I limiti e come affrontarli
Il problema è che l’irradiazione infrarossa agisce in modo molto rapido e intenso. Non si può semplicemente sostituire questo sistema con un vecchio sistema a aria forzata, aspettandosi che funzioni perfettamente. Se il materiale non riesce a sopportare un aumento improvviso della temperatura, potrebbe rompersi. Per evitare ciò, utilizziamo un controllore PID per regolare gradualmente l’intensità del calore. È come un interruttore regolabile: si aumenta gradualmente la temperatura, in modo che il materiale non subisca shock termici.
I vantaggi per la vostra produzione
Quando smettete di preoccuparvi del volume d’aria e vi concentrate sull’energia radiativa, succedono due cose: innanzitutto, i tempi di preriscaldamento diminuiscono notevolmente. In secondo luogo, i dispositivi diventano più piccoli. Poiché non è necessario utilizzare grandi camere per la circolazione dell’aria, l’intera struttura diventa più compatta. Ottenete quindi una maggiore produttività senza dover modificare le strutture esistenti o affittare più spazio in magazzino.