Pourquoi nous passons de l’air chaud aux émetteurs infrarouges dans le traitement des semi-conducteurs
Pensez à la manière dont fonctionne un four traditionnel : on chauffe l’air, et c’est cet air qui chauffe ensuite les composants à traiter. Cela fonctionne bien pour cuire des gâteaux, mais dans le traitement des semi-conducteurs ? C’est inefficace. Il y a ce retard ennuyeux où il faut attendre que l’air se réchauffe suffisamment.
C’est pourquoi de nombreux ingénieurs abandonnent l’air chaud au profit des émetteurs infrarouges.
Les émetteurs infrarouges ne manipulent pas l’air ; ils transmettent directement l’énergie sur le substrat. Il s’agit de rayonnement, et non de convection. Le résultat ? On élimine complètement ce temps d’attente. On n’a plus besoin d’attendre que la pièce se réchauffe avant de commencer à travailler.
Le secret réside dans les capuchons en céramique
Lorsque l’on utilise un émetteur infrarouge à haute puissance, le scellement est essentiel. Nous utilisons des capuchons en céramique pour relier le tube en quartz aux bornes électriques. Pourquoi de la céramique ? Parce que le métal ne suffit pas. Lorsque les températures montent en flèche, le métal échoue. La céramique, quant à elle, reste solide même sous de fortes contraintes thermiques. Ainsi, le scellement ne se rompt pas dès que l’on commence à utiliser l’appareil.
De plus, ces capuchons maintiennent le filament exactement là où il doit être : au centre. Si le filament bouge ne serait-ce qu’un peu, des points chauds apparaissent. Or, ces points chauds sont un vrai problème : ils déforment les wafer ou entraînent un séchage inégal des composants. Nous veillons donc à ce que ces capuchons correspondent à l’extraction thermique du quartz, afin que la lampe ne se brise pas dès que l’on actionne l’interrupteur.
Vitesse vs. chaleur
Les émetteurs infrarouges sont très efficaces. La densité de chaleur par pouce carré est bien plus élevée que celle obtenue avec de l’air soufflé. On peut atteindre la température souhaitée en quelques secondes à peine. C’est pourquoi c’est le nouveau standard. Cela permet de traiter davantage de produits par unité de temps.
Mais il y a un problème : une telle intensité exerce une forte pression sur le châssis de l’appareil. Bien sûr, on gagne du temps sur le traitement des composants, mais on crée en réalité un “petit soleil” à l’intérieur de l’appareil. Si l’on n’a pas de système de refroidissement adéquat, les composants électroniques risquent d’être endommagés. Il s’agit donc de trouver un équilibre entre efficacité et sécurité.