¿Por qué debería usted renunciar al uso de aire caliente para secar las obleas?
Si trabaja en la fabricación de MEMS, seguramente conoce bien los problemas que surgen al intentar secar las obleas después de un proceso de grabado húmedo o de un ciclo de limpieza. Es un verdadero cuello de botella. La mayoría de las plantas que he visitado siguen utilizando sistemas de circulación de aire caliente. Es el método “confiable pero anticuado”, pero, honestamente, es lento.
El aire es muy malo para transferir calor. Uno termina pasando demasiado tiempo esperando a que el aire supere la tensión superficial del líquido antes de que el disolvente comience a evaporarse. Es frustrante.
El problema del tiempo
Piense en cómo funciona un horno de convección: primero hay que calentar todo el volumen de la cámara antes de poder comenzar el proceso. Es un proceso lento.
La calefacción por infrarrojos funciona de manera diferente. En lugar de calentar el aire, las ondas infrarrojas atraviesan directamente el líquido y llegan a la superficie de la oblea. Básicamente, se elimina ese intermediario. He visto cómo el tiempo necesario para secar las obleas disminuye drásticamente, de varios minutos a solo unos segundos, al cambiar a sistemas de calefacción por infrarrojos. No se trata de que el calor sea “mejor”, sino de que la energía llega al destino deseado de forma instantánea. Para quienes operan líneas de producción a gran escala, esto significa que la estación de secado ocupa menos espacio y los lotes se procesan mucho más rápidamente.
Las desventajas
Claro, no todo es perfecto. Los calentadores por infrarrojos generan mucha energía en un espacio reducido. A diferencia de un soplador normal, una lámpara por infrarrojos crea un gradiente térmico intenso. Si sus controladores PID y sensores no están ajustados correctamente, podrían causar sobrecalentamiento en los bordes de la oblea o generar shocks térmicos. También es importante tener cuidado con la distancia entre la lámpara y la oblea. Unos pocos milímetros de diferencia pueden causar puntos calientes que arruinen su trabajo.
Cómo implementarlo en su línea de producción
Cambiar un horno de convección por un sistema de calefacción por infrarrojos suele ser un proceso bastante sencillo desde el punto de vista físico, pero no olvide considerar los cables eléctricos. Las lámparas por infrarrojos consumen mucha energía, especialmente durante los primeros momentos en que se encienden. Asegúrese de que sus paneles eléctricos puedan soportar esa carga antes de encenderlas. Una vez que se haya resuelto el problema de la alimentación eléctrica, lo mejor es el silencio: sin ventiladores, sin tuberías, sin ruidos. Menos piezas móviles significa menos posibilidades de que algo se rompa, además de menos vibraciones cerca de sus sensores sensibles. Es simplemente más eficiente.