Pourquoi nous passons à la technologie de séchage par rayonnement infrarouge pour les puces sans plomb
Si vous avez déjà travaillé dans le domaine du séchage et du traitement des semi-conducteurs, vous connaissez la méthode traditionnelle : mettre tout dans un grand four à convection et attendre que le processus soit terminé. Mais les choses changent. Avec l’essor des normes “vertes” et sans plomb, on observe une tendance forte vers l’utilisation de la technologie au rayonnement infrarouge.
Le avantage de cette technologie ? Il est possible d’atteindre la température souhaitée sur la puce ou le substrat, sans avoir à chauffer toute la pièce.
Arrêter les pertes d’énergie
Pensez à un four à air chaud classique : c’est en fait une énorme boîte métallique qui gaspille beaucoup d’énergie rien que pour chauffer ses murs et l’air à l’intérieur. C’est inefficace.
L’infrarouge, lui, fonctionne différemment. Au lieu de chauffer l’air, les lampes infrarouges émettent des rayonnements électromagnétiques qui atteignent directement la pièce à traiter. En fait, on fait vibrer les molécules de la couche de revêtement ou de la pâte de soudure.
C’est rapide. Très rapide. On parle ici de réduire les temps de préchauffage de quelques minutes à quelques secondes seulement.
La plupart d’entre nous utilisent des lampes infrarouges à ondes courtes pour cela. Elles pénètrent plus profondément dans le matériau, ce qui permet à la partie inférieure de la jointure de se solidifier à la même vitesse que la partie supérieure. Cela évite l’effet désagréable où la surface se durcit trop rapidement, ce qui retient les solvants à l’intérieur.
Gérer la chaleur liée aux soudures sans plomb
Voici le problème : les soudures sans plomb nécessitent des températures bien plus élevées pour fondre que les soudures traditionnelles à base de plomb.
Lorsque l’on utilise un four à convection pour atteindre ces températures, on risque souvent de surchauffer le substrat de la carte électronique. Cela provoque des déformations, ce qui est un vrai cauchemar pour ceux qui s’occupent du contrôle qualité.
L’infrarouge permet de gérer cette situation de manière plus précise. On peut ajuster la longueur d’onde afin que la chaleur atteigne exactement l’endroit nécessaire. C’est mieux pour la carte électronique, et aussi pour la planète.
La réalité
L’infrarouge n’est pas une solution miracle. On ne peut pas simplement actionner un interrupteur et oublier le reste.
Comme la chaleur se propage en ligne droite, il faut faire face au phénomène d’ombre. Si les composants ont des hauteurs différentes, ceux qui sont plus hauts bloquent la chaleur qui devrait atteindre ceux qui sont plus bas.
Pour résoudre ce problème, il faudra probablement utiliser plusieurs lampes ou un dispositif capable de faire tourner les cartes électroniques. Il faut également veiller à ce que les ventilateurs de refroidissement soient adaptés. Sinon, la chaleur restante pourrait perturber les capteurs de précision.