¿Por qué pasamos a utilizar calentadores de nanotubos de carbono en la fase de semifabricación?
Durante mucho tiempo, hemos dependido de hornos de convección y lámparas halógenas para secar y curar los semiconductores. Funcionaban, claro. Pero eran poco eficientes. Con la exigencia de estándares de cero emisiones y el uso de materiales libres de plomo, el método tradicional ya no es suficiente.
Por eso hemos optado por usar calentadores de nanotubos de carbono. En lugar de desperdiciar energía calentando todo el aire circundante, estos calentadores envían calor de manera directa al lugar donde se necesita. Es más eficiente, rápido y lógico.
El secreto detrás del calor
Así es como funciona: se hace pasar una corriente eléctrica a través de una red de nanotubos de carbono. Si has utilizado filamentos metálicos, sabrás que tardan un rato en calentarse. Tienen que calentar primero todo el material. Los nanotubos de carbono no hacen eso; reaccionan casi al instante. Basta con encenderlos para que estén listos para funcionar. No hay necesidad de esperar a que el calor se distribuya uniformemente, lo cual es la causa de las zonas de curado irregular.
También utilizamos un sistema de película fina. Esto permite que el calor se distribuya uniformemente sobre la oblea. No hay puntos calientes ni deformación de las delicadas capas de silicio. Además, como la energía se concentra en el espectro infrarrojo, penetra directamente en el revestimiento. El aire circundante permanece relativamente frío.
Mejor para el planeta (y para la factura de electricidad)
El proceso tradicional de curado consume mucha energía. A menudo, se tiene que mantener un horno encendido durante horas para estar listo para usarlo.
Con la tecnología de nanotubos de carbono, se puede comenzar a usar el dispositivo justo cuando sea necesario. Cuando se miran los kilovatios-hora por oblea, la diferencia es enorme.
Y dado que los estándares de materiales libres de plomo requieren una temperatura muy precisa —si está demasiado caliente, se daña el sustrato; si está demasiado frío, se produce defectos en la soldadura—, la precisión es crucial. Hemos diseñado estos dispositivos con circuitos de control que responden en milisegundos. Se logra así un nivel de precisión que las lámparas halógenas simplemente no pueden alcanzar.
Algunas cosas a tener en cuenta
No se trata simplemente de “conectar y usar”. Estos dispositivos generan una gran cantidad de calor en un espacio reducido. Hay que asegurarse de que el soporte del sustrato pueda manejar esa transferencia rápida de energía. Si la velocidad de la cinta transportadora es demasiado baja, se acabará curando en exceso los bordes de las obleas.
Se necesita algo de ajuste para sincronizar la velocidad de la cinta y la potencia del dispositivo. Pero una vez que se logra ese equilibrio, el proceso funciona perfectamente.