Vamos falar sobre o uso do aquecimento por radiação infravermelha para o tratamento de wafers. Deixamos para trás aqueles fornos convencionais e passamos a usar o aquecimento por radiação infravermelha. Por quê? Porque os padrões de “produção verde” e sem chumbo nas fábricas modernas não são mais apenas recomendações – eles são regras obrigatórias.
A grande diferença está em como o calor é aplicado. Em vez de aquecer toda uma câmara cheia de ar, a radiação infravermelha atinge diretamente a superfície do wafer.
Tudo se resume à física. Pense nisso como o sol aquecendo sua pele em um dia frio. Você não espera que o ar ao seu redor se aqueça; sente o calor imediatamente. A radiação infravermelha utiliza radiação eletromagnética para transmitir calor do bulbo para o wafer. Sem intermediários. Sem desperdício de energia tentando aquecer grandes quantidades de nitrogênio.
O tempo necessário para o aquecimento é incrivelmente rápido. Falamos de segundos, não de minutos. É aí que ocorre a verdadeira economia de energia.
Cumprindo os padrões “verdes”
A solda sem chumbo é um pouco delicada. Ela consegue suportar altas temperaturas, mas se o perfil térmico não for adequado, o substrato pode ser danificado. Com a radiação infravermelha, podemos ajustar o comprimento de onda para que ele corresponda ao que os materiais do wafer precisam absorver.
Além disso, é mais limpo. Sem aquecimento a gás, não há emissões de VOCs ou carbono. É um sonho para as salas limpas: sem combustão, sem fumaças e sem riscos de contaminação.
O problema complicado: a distância entre a lâmpada e o wafer
É aqui que as coisas costumam complicar para os engenheiros. Tudo depende da distância entre a lâmpada e o wafer.
Se a distância for muito pequena, pode haver pontos quentes ou até mesmo derretimento do fotoresist. Mas se a distância for grande demais, a produtividade cai e surge o desperdício de tempo. Geralmente, isso é resolvido analisando a potência da lâmpada em relação à massa térmica do wafer.
Outra coisa importante: a radiação infravermelha de alta intensidade exerce grande pressão sobre os sistemas de resfriamento. Se tentarmos acelerar o processo aumentando a potência da lâmpada, os trocadores de calor precisam ser robustos o suficiente para retirar o calor das bordas do wafer. Caso contrário, os wafers vão se deformar. E ninguém quer isso.