Un modo più intelligente per riscaldare gli strumenti a semiconduttori
La maggior parte delle camere di lavoro per semiconduttori continua a utilizzare i metodi tradizionali per il riscaldamento. Vengono utilizzati metodi basati sulla convezione o sul riscaldamento resistivo; in pratica, si spreca molta energia per riscaldare ogni singolo centimetro cubo d’aria all’interno della camera, solo per riscaldare un singolo componente.
Abbiamo trovato un metodo migliore: l’uso delle onde infrarosse a corta lunghezza. Invece di riscaldare l’aria, le onde infrarosse agiscono direttamente sul componente da riscaldare. È come confrontare il riscaldamento dell’intera casa con un forno, rispetto all’uso di una piastra riscaldante: in questo modo si consuma molto meno energia, poiché si riscalda soltanto ciò che è davvero necessario.
La necessità di velocità
Quando scegliamo gli elementi da utilizzare all’interno delle camere di lavoro, è fondamentale tenere conto del flusso di calore: quanta energia viene dispersa per centimetro quadrato. Con lampade ad infrarossi ad alta potenza, il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata è estremamente breve: si tratta di secondi, non di minuti. Questo significa che gli strumenti non rimangono inutilizzati, consumando energia inutilmente mentre aspettano di raggiungere la temperatura giusta.
Consiglio utile
Se utilizzate un insieme di elementi ad alta densità, assicuratevi che la vostra sorgente di alimentazione sia in grado di gestire l’aumento di carico energetico iniziale. Non vogliate che i fusibili si brucino non appena accendete l’apparecchio.
I dettagli riguardanti i materiali
Utilizziamo contenitori in quarzo dotati di rivestimenti speciali, per regolare lo spettro di emissione delle onde infrarosse. Questo è cruciale, poiché le onde infrarosse a corta lunghezza penetrano più profondamente nei materiali, proprio come necessario per i substrati utilizzati nelle stanze pulite.
Per quanto riguarda l’hardware, sia che si scelgano componenti di tipo R7s o altri tipi di pin industriali, è importante scegliere elementi che possano essere sostituiti rapidamente qualora uno di essi si rompa. Inoltre, se lavorate con gas corrosivi o in condizioni di alta umidità, è meglio utilizzare contatti placcati in oro: così si evita l’ossidazione e si mantiene la resistenza elettrica degli elementi.
I compromessi
Niente è perfetto. Passare all’uso delle onde infrarosse è vantaggioso sia per il pianeta che per il conto energetico: si riduce infatti la quantità di energia necessaria per riscaldare i componenti. Tuttavia, c’è un problema: le onde infrarosse sono direzionali. Se la struttura interna della camera di lavoro è complessa, non è possibile semplicemente posizionare delle lampade in modo casuale; è necessario essere precisi nella loro posizione, altrimenti si creeranno zone fredde. Inoltre, bisogna fare attenzione a non esagerare con la potenza delle lampade: se la potenza è troppo elevata, senza una protezione adeguata, è possibile che i finestrini in polimero si fondano o che le guarnizioni vengano danneggiate. Si tratta quindi di trovare il giusto equilibrio tra la potenza del calore e quella che la struttura della camera di lavoro può sopportare.