Como controlar o calor na fabricação de chips quânticos
Quando passamos da produção de eletrônicos convencionais para a fabricação de chips quânticos, percebemos rapidamente que o calor é um fator complicado de controlar. Não se pode simplesmente “aquecer” toda a placa eletrônica.
É por isso que utilizamos estações de aquecimento digitais com lâmpadas de infravermelho de onda curta. Pense nisso como um ataque preciso ao calor. Em vez de aquecer todo o conjunto, essas lâmpadas aquecem exatamente onde é necessário, evitando que o substrato se deforme ou se curve durante o processo de fabricação.
A questão da potência
Construímos essas estações para suportar altas potências. Quando uma lâmpada de infravermelho de alta tensão é acionada, o calor é gerado imediatamente. Em uma sala limpa, a velocidade é fundamental. É preciso atingir a temperatura desejada agora – e não daqui a dez minutos – caso contrário, há risco de oxidação ou contaminação. Mas há um problema: é preciso ter estabilidade total. Se a potência variar sequer 5%, haverá pontos quentes no wafer quântico. E, nesse campo, pontos quentes são um desastre.
Por que quartzo?
Utilizamos tubos de quartzo preenchidos com halogênio. O quartzo é ótimo porque permite que a radiação infravermelha de onda curta passe através dele, sem que a lâmpada a absorva. Algumas das nossas instalações ainda possuem revestimentos especiais para ajustar o espectro de emissão. Isso é importante, pois garante que o calor chegue às camadas do PCB, em vez de apenas queimar a superfície superior. Usamos conectores R7s ou Sk15, pois eles funcionam bem. Além disso, quando uma lâmpada queima, é possível substituí-la em segundos, sem precisar desmontar toda a máquina.
A realidade na fábrica
Sejamos honestos: o aquecimento por infravermelho de alta densidade tem seu preço. Os tempos de ciclo diminuem, o que é bom, mas essas estações geram uma grande quantidade de calor na sala. Se a ventilação não conseguir lidar com essa quantidade de calor, os pontos de temperatura começarão a variar. Isso é frustrante. Para evitar isso, sugerimos o uso de controladores PID de circuito fechado. Eles mantêm o perfil térmico estável, evitando que o chip quântico seja danificado durante o processo de cura.