Nettoyage de la chaleur générée par les semi-conducteurs à l’aide des rayons infrarouges
soyons honnêtes : la fabrication de semi-conducteurs est une véritable épreuve en termes de gestion de la chaleur. Pendant longtemps, nous avons eu recours au chauffage résistif, ce qui revient essentiellement à essayer de réchauffer un seul morceau de pain en chauffant toute la cuisine. C’est un gaspillage d’énergie monumental.
Nous avons trouvé une solution meilleure. En utilisant des lampes à rayons infrarouges à ondes courtes, nous pouvons diriger la chaleur exactement là où elle est nécessaire – c’est-à-dire sur la puce elle-même. Plus besoin de chauffer l’air autour d’elle. C’est un changement simple, mais il permet de réduire considérablement l’impact carbone de l’usine.
Pourquoi les rayons infrarouges à ondes courtes fonctionnent bien
Le secret ? Les rayons infrarouges à ondes courtes (d’une longueur d’onde comprise entre 0,7 et 2,5 μm) agissent directement sur le matériau, sans perdre de temps. Ils pénètrent bien plus rapidement dans le matériau que les chaleurs produites par les ondes longues. L’augmentation de température est quasi instantanée. De plus, comme il s’agit de chaleur rayonnante, il n’y a pas de conflit avec le système de climatisation de l’usine. Les unités de refroidissement n’ont pas besoin de travailler davantage pour éliminer l’excès de chaleur, ce qui permet de réduire les coûts énergétiques.
Les composants nécessaires
Nous utilisons des enveloppes en quartz et des circuits halogènes afin que les filaments durent plus longtemps. Si vous travaillez avec des puces de 300 mm, tout dépend de la densité d’énergie fournie. Nous utilisons des tubes à haute puissance pour accélérer le processus de chauffage. De plus, nous utilisons des connecteurs standards, ce qui permet de remplacer facilement les anciens chauffages résistifs sans avoir à tout démonter.
Mais attention : ce n’est pas de la magie. Il y a des risques. Comme ces lampes génèrent beaucoup de chaleur locale, si les contrôleurs PID ne fonctionnent pas correctement ou si les capteurs donnent des résultats erronés, il est possible de endommager la puce avant même de s’en rendre compte. Il faut également s’assurer que les systèmes de refroidissement sont suffisamment efficaces. On ne veut pas que la chaleur rayonnante réchauffe le châssis de la machine.
En résumé pour l’usine
Le meilleur aspect ? On arrête de gaspiller de l’énergie pendant ces périodes de chauffage interminables. La consommation d’énergie par unité diminue presque immédiatement. C’est un moyen de respecter les objectifs écologiques sans avoir à redessiner entièrement le processus de fabrication. On peut ainsi produire plus de puces, plus rapidement, avec moins de gaspillage.
C’est l’un de ces cas rares où le responsable financier et l’ingénieur en charge de l’usine sont vraiment d’accord.