Abandonner le four traditionnel : une meilleure façon de durcir les semi-conducteurs sans plomb
L’industrie s’efforce de respecter des normes « vertes » et exemptes de plomb. On en voit partout, mais c’est surtout visible lors des étapes de séchage et de durcissement.
Pendant longtemps, nous avons utilisé des fours à convection. Mais voici le problème : chauffer une grande quantité d’air représente un gaspillage d’énergie. De plus, cet air en mouvement permet aux poussières et aux particules de se déposer directement sur les wafer.
C’est pourquoi nous avons opté pour la technologie de durcissement par rayonnement infrarouge. Au lieu de chauffer l’air, cette technologie utilise des radiations électromagnétiques pour agir directement sur les matériaux.
Pourquoi la technologie infrarouge fonctionne bien
Imaginez le soleil sur votre peau : vous n’avez pas besoin que l’air autour de vous atteigne 100 degrés pour ressentir la chaleur ; l’énergie arrive directement jusqu’à vous.
C’est un avantage énorme du point de vue énergétique. Mais c’est encore mieux pour les matériaux eux-mêmes. Les colles et les soudures sans plomb exigent des températures très précises et doivent être chauffées rapidement. La technologie infrarouge offre cette précision, ce qui évite de endommager les matériaux.
L’importance de la boîte qui abrite les lampes
On ne peut pas simplement placer des lampes sur une table et considérer que c’est suffisant. Pour que cela fonctionne dans une véritable usine, nous fabriquons des boîtiers spécialement conçus en acier inoxydable 304 ou 316L.
Nous utilisons ces aciers car ils ne se corrosionnent pas et ne libèrent pas de gaz toxiques dans la salle propre. Ces boîtiers servent également de miroirs : ils renvoient les radiations vers les wafer, augmentant ainsi la densité thermique là où c’est nécessaire. Nous les rendons aussi hermétiques, afin de maintenir un environnement stable et d’éviter que des composés organiques volatils ne s’échappent dans la pièce où travaillent les gens.
La réalité
La technologie infrarouge est rapide… vraiment rapide. Mais ce n’est pas de la magie. Les lampes à haute intensité génèrent beaucoup de chaleur. Si le système de ventilation est insuffisant ou que le système de refroidissement est trop petit, cette chaleur peut endommager les machines environnantes.
Il faut trouver le bon équilibre entre la puissance des lampes et la masse thermique du boîtier. Sinon, on risque de surchauffer le système de transport des wafer.
L’avantage ? Les normes relatives aux matériaux sans plomb visent à zéro émission. Comme la technologie infrarouge ne repose ni sur la combustion ni sur la chaleur chimique, elle répond à tous les critères écologiques. C’est un remplacement simple pour les anciens systèmes de convection, qui permet de réduire la consommation d’énergie et d’éliminer définitivement les substances toxiques.