Por que você deve abandonar o uso de ar quente para a secagem de wafers por meio de radiação infravermelha
Se você trabalha na fabricação de MEMS, certamente conhece as dificuldades envolvidas na secagem dos wafers após um processo de gravação com soluto líquido ou após um ciclo de limpeza. É realmente um grande obstáculo. A maioria das fábricas que visito ainda utiliza ar quente para essa finalidade. É o método “clássico e confiável”, mas, honestamente, é muito lento.
O ar é péssimo para transferir calor. Acaba-se gastando muito tempo esperando que o ar supere a tensão superficial do líquido antes mesmo que o solvente comece a evaporar. Isso é frustrante.
O tempo gasto
Pense em como funciona um forno de convecção: é preciso aquecer todo o volume da câmara antes de começar o processo. É um processo lento.
Já o aquecimento por radiação infravermelha funciona de maneira diferente. Em vez de aquecer o ar, as ondas infravermelhas atravessam diretamente o líquido e atingem a superfície do wafer. Basicamente, elimina-se o intermediário.
Já vi tempos de secagem diminuírem de vários minutos para apenas alguns segundos ao se utilizar radiação infravermelha de onda curta. Não é que o calor seja “melhor” – é simplesmente porque a energia chega exatamente onde precisa, instantaneamente. Para quem trabalha com grandes volumes de produção, isso significa que a estação de secagem ocupa menos espaço e os lotes de wafers são processados muito mais rapidamente.
As desvantagens
Mas não é tudo perfeito. Os aquecedores a radiação infravermelha geram muita energia em um espaço pequeno. Diferentemente de um soprador suave, uma lâmpada infravermelha cria um gradiente térmico intenso.
Se seus controladores PID e sensores não estiverem ajustados corretamente, você pode ter problemas. É fácil superaquecer as bordas do wafer ou causar choque térmico. Além disso, é preciso prestar atenção à distância entre a lâmpada e o wafer. Mesmo alguns milímetros de diferença podem causar “pontos quentes” que estragam o trabalho.
Como implementar essa tecnologia
Substituir um forno de convecção por um sistema de aquecimento por radiação infravermelha geralmente é uma tarefa bastante simples, desde que se leve em conta a parte elétrica do sistema. As lâmpadas infravermelhas consomem muita energia, especialmente no início do processo. Certifique-se de que seus painéis elétricos conseguem suportar essa carga antes de ligar o equipamento.
Uma vez que a parte elétrica esteja preparada, o melhor aspecto é o silêncio. Sem ventiladores, sem dutos, sem barulho. Menos peças móveis significa menos chance de algo quebrar, além de menos vibrações perto dos sensores sensíveis. É simplesmente… mais eficiente.