Pourquoi le chauffage par rayonnement infrarouge en milieu de vide est la meilleure solution pour les standards des semi-conducteurs
Le monde des semi-conducteurs cherche désespérément à utiliser des méthodes de traitement « sans plomb » et écologiques. Mais si vous continuez à utiliser des fourneaux classiques basés sur la convection, vous rencontrerez des problèmes. Ces fours consomment énormément d’énergie : ils passent la moitié de leur temps à chauffer de l’air qui n’a même pas besoin d’être chaud. De plus, ils peuvent introduire des contaminants dans le processus de fabrication.
Les chauffages infrarouges compatibles avec le vide résolvent ce problème. Au lieu de s’appuyer sur l’air comme intermédiaire, ils utilisent des rayonnements pour transférer l’énergie directement vers la cible.
Comment ça marche en réalité ?
Pensez-y : en milieu de vide, il n’y a pas d’air pour transporter la chaleur. La conduction et la convection cessent alors de fonctionner. C’est là que les rayonnements électromagnétiques entrent en jeu. Les lampes infrarouges émettent des photons qui pénètrent directement dans le substrat et perturbent les molécules. Vous ne perdez donc pas de temps à chauffer les parois de la chambre ou l’espace vide autour de la pièce à traiter. Vous chauffez simplement la puce. C’est rapide. Très rapide. Et cela permet d’économiser beaucoup d’énergie et de faire passer les pièces par le cycle de traitement beaucoup plus rapidement.
Le défi : maintenir un environnement propre
On ne peut pas simplement mettre une lampe dans une chambre de vide et espérer que tout se passe bien. Ce serait une catastrophe. Nous utilisons des enveloppes en quartz spécialement conçues pour fonctionner en milieu de vide, afin d’éviter toute fuite de gaz. Si les matériaux utilisés ne sont pas purs, ils libèrent des composés organiques volatils qui peuvent nuire au processus de fabrication. Dans le domaine des semi-conducteurs, quelques impuretés suffisent pour ruiner tout le processus. Personne ne veut ça.
Gérer les exigences liées aux matériaux sans plomb
Passer à des soudures et des adhésifs sans plomb représente un défi, car ces derniers nécessitent généralement des températures plus élevées et des contrôles thermiques plus stricts. L’avantage des rayonnements infrarouges, c’est qu’ils atteignent ces températures très rapidement. Il n’y a pas besoin d’attendre que le four se réchauffe. On l’allume et c’est prêt. Mais il y a un problème : il faut bien gérer la charge thermique. Comme il n’y a pas d’air pour transporter la chaleur loin du boîtier de la lampe, les systèmes de refroidissement doivent être parfaits. Si le système de refroidissement par eau tombe en panne, le boîtier de la lampe va surchauffer en un instant.
C’est la seule solution réelle pour un séchage sans émissions. On évite ainsi l’utilisation de solvants chimiques nocifs et on arrête d’utiliser ces fours énergivores. C’est simplement une façon plus propre et plus efficace de travailler.