Pourquoi la cuisson par rayonnement infrarouge fonctionne bien pour les semi-conducteurs sans plomb
Lorsque l’on passe à des matériaux sans plomb dans une usine de fabrication de semi-conducteurs, la manière dont les composants sèchent change complètement. La plupart des gens commencent par utiliser des fours traditionnels à convection : on chauffe l’air, et on espère que cet air transportera la chaleur vers le substrat. Mais dans un système moderne ? C’est inefficace. Cela entraîne une perte énorme d’énergie, et c’est aussi un moyen facile de contaminer accidentellement les wafer.
La cuisson par rayonnement infrarouge fonctionne différemment. Au lieu de chauffer toute la pièce, elle utilise des radiations électromagnétiques pour atteindre directement le matériau ciblé.
Avec la cuisson par rayonnement infrarouge, la chaleur est dirigée là où elle doit être
Imaginez cela ainsi : les lampes infrarouges émettent des photons que le photo-résiste ou la pâte de soudure absorbent directement. Vous n’avez pas besoin de gaspiller de temps à chauffer une boîte métallique géante. Vous ciblez plutôt les liaisons chimiques du matériau lui-même. On appelle cela « chauffage sélectif ». En réalité, cela signifie simplement que vous évitez les pertes de chaleur à travers les parois du four. Vos factures d’électricité diminuent, et votre empreinte écologique diminue également. C’est donc une solution plus efficace.
Gérer les problèmes liés aux matériaux sans plomb
Voici la partie délicate : pour souder des matériaux sans plomb, il faut des températures bien plus élevées pour assurer une bons accrochage entre les éléments à souder. Si vous utilisez une montée en température lente avec un système de chauffage conventionnel, vous risquez de endommager les composants sensibles autour du joint, ou de créer des contraintes thermiques. C’est très stressant.
Le rayonnement infrarouge court-onde résout ce problème en atteignant ces températures élevées en quelques secondes. De plus, vous n’avez plus besoin d’utiliser ces agents accélérants à base de solvants, qui polluent l’air. Vous obtenez ainsi une ligne de soudure propre et sèche, sans avoir besoin d’installer de systèmes de filtration chimique complexes.
L’inconvénient (car il y en a toujours un)
Le rayonnement infrarouge n’est pas une solution magique. Comme la chaleur est très concentrée, il peut y avoir des points chauds si les lampes ne sont pas correctement espacées. Il est facile de déformer accidentellement un wafer si l’on n’y fait pas attention. Vous aurez besoin de contrôleurs PID fiables et de capteurs pour maintenir tout sous contrôle. Un conseil : ne misez pas simplement sur des lampes à haute puissance sans un système de refroidissement adéquat. Sinon, vos lampes seront endommagées en peu de temps.
Il s’agit donc de trouver l’équilibre entre la densité de puissance et la vitesse de transport des wafer. Ainsi, vous réussirez.