Pare de esperar que os carrinhos usados nas salas limpas esquentem. Se você já trabalhou com processamento avançado de semicondutores, sabe bem o quanto é frustrante ter que esperar. Há waferes ou componentes que precisam atingir uma temperatura específica antes de poderem passar para a próxima etapa do processo. Mas é durante o transporte que tudo fica lento.
A maioria das fábricas que visitei ainda utiliza sistema de circulação de ar quente. É um método antigo. Mas o problema é que o ar forçado demora muito para esquentar. Em outras palavras, você está apenas esperando que o ar esquente e, depois, espera que esse ar aqueça os componentes. Isso desperdiça minutos valiosos.
A solução: o uso de radiação infravermelha.
A radiação infravermelha não depende do ar para transmitir calor. Ela envia energia diretamente para a superfície dos componentes. Imagine a diferença entre tentar aquecer as mãos ficando em um ambiente quente versus mantê-las bem perto de uma fogueira. É exatamente isso que acontece nos carrinhos utilizados nas salas limpas: o calor atinge os componentes quase instantaneamente. Você não perde energia aquecendo todo o ambiente só para aquecer alguns waferes.
Se o processo exigir uma temperatura de 100°C, a radiação infravermelha consegue alcançar esse valor em segundos. Isso transforma um período de espera tedioso em algo rápido e eficiente.
Como funcionamento prático
Para que isso funcione, colocamos emissores de radiação infravermelha de onda curta ou média dentro do estrutura do carrinho. Mantemos a densidade de energia alta, para que todo o sistema não ocupe muito espaço.
É preciso ter cuidado: a radiação infravermelha age muito rapidamente. Por isso, é necessário ter um controle preciso do sistema, com sensores instalados bem próximos aos componentes a serem aquecidos. Caso contrário, a temperatura pode ultrapassar o valor desejado antes mesmo que o sistema perceba.
Quanto ao hardware, utilizamos elementos revestidos de quartzo. Eles são ideais para salas limpas, pois não liberam partículas nem gases no ambiente.
As limitações
A radiação infravermelha não é uma solução mágica para tudo. Ela funciona apenas em linha reta. Se o carrinho estiver lotado de componentes, os que estão na parte da frente serão bem aquecidos, enquanto os que estão no meio permanecerão frios. Não basta simplesmente trocar o ventilador por uma lâmpada. É preciso planejar bem onde as lâmpadas devem ser colocadas. Às vezes, é preciso usar elementos refletores para direcionar o calor para essas áreas. Caso contrário, alguns waferes ficarão perfeitamente aquecidos, enquanto outros permanecerão frios.