Por qué sustituimos el sistema de convección por el sistema de calentamiento por infrarrojos en los hornos de las salas limpias
Si has pasado tiempo en una fábrica de semiconductores, sabes cuáles son las dificultades que se presentan. Es necesario tener un control térmico preciso, pero no se puede permitir que ni una sola partícula de polvo arruine todo un lote de obleas.
Durante mucho tiempo, nos hemos basado en los hornos tradicionales de convección. Pero el problema es que calentar todo el aire contenido en el horno solo para calentar una pequeña superficie es una pérdida de tiempo y energía.
Por eso, hemos pasado a utilizar lámparas de calentamiento por infrarrojos. En lugar de esperar a que el aire se caliente, la radiación infrarroja actúa directamente sobre la oblea. Es más rápido, más eficiente… y tiene sentido.
Reducción de los residuos
Piensa en un horno normal: se desperdicia una gran cantidad de energía simplemente para calentar las paredes y el espacio vacío dentro del horno. Es ineficiente.
Utilizamos emisores de onda corta y media porque permiten calentar únicamente los materiales que realmente se están procesando. No hay necesidad de luchar contra la temperatura ambiente; basta con calentar solo esa área. Cuando una fábrica funciona las 24 horas del día, esos kilovatios ahorrados suman mucho. Es una forma sencilla de reducir la huella de carbono sin sacrificar la productividad.
Manteniendo la limpieza
En una sala limpia, “bastante bueno” no es suficiente. No se pueden permitir lámparas que suelten partículas o gases en el aire.
Utilizamos lámparas con envoltura de cuarzo para evitar esto. No emiten gases. Además, generan mucho calor en un espacio muy pequeño. Esto permite construir hornos más pequeños. Y como cualquier gerente de fábrica sabrá, cuanto menos espacio haya que mantener estéril, más fácil será trabajar allí.
Los problemas y cómo solucionarlos
No basta con reemplazar los viejos calentadores por estos nuevos. Las lámparas de infrarrojos emiten mucha energía. Si no se dimensionan correctamente los sistemas de enfriamiento, habrá problemas. Ya hemos visto casos en los que la gran cantidad de calor puede dañar los componentes electrónicos o activar todas las alarmas de temperatura si la ventilación no es adecuada.
Además, el hardware no es todo. Se necesita un sistema de control inteligente. Combinamos nuestros calentadores con controladores PID y pirómetros para evitar que la temperatura exceda el valor deseado. De esta manera, se evitan daños en los componentes sensibles. Menos materias defectuosas significa un jefe más contento y una fábrica más ecológica.