Si alguna vez ha dedicado tiempo al diseño de hornos para salas limpias en el sector de semiconductores, seguramente conoce bien el problema de las “paredes calientes”. Es un problema clásico: se utiliza calefacción por convección para calentar el aire, pero ese aire no se queda donde se quiere. Golpea todo a su paso. En poco tiempo, las paredes del aparato se vuelven extremadamente calientes, lo cual representa un riesgo para la seguridad y además es una pérdida total de energía.
Decidimos dejar de luchar contra el aire y simplemente ignorarlo. Por eso pasamos a utilizar calefacción por infrarrojos direccional.
Cómo funciona realmente
Imagínese que la calefacción por infrarrojos funciona más como una linterna que como un calentador de ambiente. En lugar de calentar toda la habitación, envía radiación electromagnética en línea recta. Al colocar adecuadamente la lámpara y utilizar reflectores, podemos dirigir esa energía directamente hacia la oblea o sustrato. El calor llega exactamente donde debe ir. Como las paredes del aparato no están en la “línea de fuego”, permanecen frías al tacto.
La potencia… y sus limitaciones
Cuando se coloca un sistema de calefacción por infrarrojos de alta potencia en un espacio reducido, la densidad de calor es increíble. La temperatura aumenta mucho más rápidamente que con cualquier sistema de calefacción por aire forzado. Además, se puede calentar zonas específicas sin que el resto de la cámara se caliente. Pero aquí está el problema: se necesita mucha precisión. Dado que esos filamentos se calientan enormemente, la posición del sensor debe ser precisa al milímetro. Si el pirómetro está incluso ligeramente desviado, se superará la temperatura deseada antes de que el sistema pueda reducir la potencia. Es un juego de precisión.
Un entorno de trabajo más seguro
Lo mejor de todo es que, al no perder energía calentando las paredes, se pueden eliminar los aislantes voluminosos y los sistemas de refrigeración ruidosos. La máquina se vuelve más pequeña y más limpia. Y lo más importante: los operadores no corren el riesgo de quemarse al tocar la máquina. Se tiene un control total sobre la pieza, y la máquina es realmente segura para estar cerca de ella.