Come scegliere i giusti schermi in vetro di quarzo per le lampade a raggi infrarossi utilizzate nelle linee di produzione dei semiconduttori
Se si vuole utilizzare la tecnologia di essiccazione a base di semiconduttori, l’uso dei raggi infrarossi rappresenta lo standard di riferimento attualmente. Perché? Perché permette di evitare l’uso di sostanze chimiche dannose e riduce notevolmente il consumo di energia elettrica.
Tuttavia, c’è un problema: non si possono lasciare le lampade a raggi infrarossi senza alcun tipo di protezione. È qui che entrano in gioco gli schermi in vetro di quarzo. Essi mantengono le lampade pulite e assicurano che il calore applicato al wafer sia corretto.
I materiali utilizzati
Scegliamo sempre il vetro di quarzo ad alta purezza per questa funzione. Questo materiale permette ai raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda di passare attraverso di esso senza assorbire il calore. Se si utilizzasse vetro ordinario, questo si frantumerebbe non appena diventasse caldo, oppure potrebbe bloccare proprio quelle lunghezze d’onda necessarie per la lavorazione del wafer.
Si può pensare a questi schermi come a delle “guardie” che impediscono a particelle estranee e vapori chimici di ostruire l’interno della lampada. Senza di essi, le lampade si bruciano molto più velocemente del dovuto.
L’utilizzo di materiali privi di piombo (e perché funziona)
I vecchi forni per l’essiccazione sono, in sostanza, semplici contenitori per la convezione dell’aria. Sono lenti, ingombranti e consumano molta energia. I raggi infrarossi, invece, agiscono in modo diretto: colpiscono il bersaglio immediatamente. Poiché sono molto efficienti, non è necessario utilizzare quei stabilizzanti o additivi a base di piombo, che in passato erano l’unico modo per accelerare i processi di lavorazione. È quindi un metodo più pulito per operare.
La parte complicata: l’installazione
Quando si installano questi sistemi, è fondamentale prestare attenzione alla distanza tra la lampada e lo schermo in vetro di quarzo. Se la distanza è troppo piccola, si rischia uno shock termico, con conseguente rottura dello schermo. Se invece la distanza è troppo grande, si perde densità termica e il processo di lavoro rallenta. È quindi necessario trovare un equilibrio preciso.
Un altro aspetto importante: il vetro di quarzo è resistente al calore, ma allo stesso tempo fragile. Se ci sono errori nell’installazione, lo schermo può rompersi. Consiglio sempre di controllare attentamente i supporti utilizzati per l’installazione, per evitare vibrazioni. Se il pavimento su cui si trovano le macchine si muove anche solo leggermente, è necessario utilizzare supporti antivibrazione. In questo modo si evitano problemi legati alla sostituzione degli schermi rotti e si riduce il consumo energetico, il che a sua volta rende più semplice soddisfare i requisiti degli ispettori ambientali.