Manteniendo todo seguro: Calentadores por infrarrojos en procesos de limpieza química
Cuando se trabaja con líneas de fabricación de semiconductores, generalmente se utilizan disolventes que no toleran chispas en absoluto. Si se añade una lámpara de calor por infrarrojos a esa mezcla, se crean condiciones propicias para problemas. Un simple arco eléctrico o un exceso de calor pueden causar un incendio.
Para evitar esto, colocamos el calentador dentro de una estructura protectora. Aislamos el elemento calefactor y el termopar para que nunca entren en contacto con los vapores químicos presentes en el aire.
El secreto está en el sellado
Envolvemos las lámparas en fundas de cuarzo de alta pureza y las sellamos con juntas de cerámica y metal. Es como una “pared física” que separa la lámpara del resto del sistema. La lámpara permanece en un lado, mientras que los vapores químicos quedan en el otro.
En cuanto al cableado, no queremos correr riesgos. Utilizamos revestimientos de fluoropolímero como PTFE o PFA. ¿Por qué? Porque esos agentes químicos corrosivos podrían dañar rápidamente los cables convencionales.
Hacemos lo mismo con el termopar. En lugar de dejarlo expuesto, lo envolvemos en una funda reforzada. Luego, sellamos los puntos de conexión con epoxi resistente a altas temperaturas o sellos de vidrio. Así, no hay fugas ni gases volátiles que puedan entrar en la carcasa eléctrica. Sencillo, ¿verdad?
Ajustar la temperatura adecuadamente
El verdadero truco está en el sistema de retroalimentación. Colocamos el termopar justo contra la funda de cuarzo o el sustrato del calentador. Esto evita el “retardo térmico”, ese problema en el que el sensor no detecta que el calentador ya está demasiado caliente.
De esta manera, el controlador PID puede detectar picos de temperatura antes de que éstos lleguen al punto de inflamación de los químicos utilizados. Eso es lo que nos da tranquilidad.
Pero hay un problema: una protección más gruesa significa más “masa térmica”. En otras palabras, la lámpara no se calentará instantáneamente. Le tomará algo más de tiempo alcanzar la temperatura deseada, en comparación con una lámpara que esté expuesta al aire libre. Asegúrese de que su fuente de alimentación pueda soportar ese aumento de voltaje inicial.
Configuración y mantenimiento
Construimos estos dispositivos como sustitutos directos de los originales. No los enviamos hasta que hemos probado cada sello en busca de fugas. Si algún sello falla, entonces la característica de “resistencia a explosiones” del dispositivo deja de ser válida.
Una vez instalado, basta con vigilar regularmente esas fundas de cuarzo en busca de grietas. Es un hábito pequeño, pero es la única forma de asegurarse de que los niveles de seguridad sigan siendo adecuados.