Pourquoi utilisons-nous la cuisson par rayonnement infrarouge en salle propre ?
Lorsque l’on travaille dans une usine de semi-conducteurs, le « nettoyage » n’est pas simplement un objectif : c’est essentiel. Même la moindre trace de résidu ou une seule particule isolée peut gâcher toute une production.
Pendant longtemps, on s’est fié aux fours à convection. Mais voici le problème : ces appareils ne font que souffler de l’air forcé. On dépense donc beaucoup d’énergie rien que pour chauffer la pièce, sans que le wafer ne ressente quoi que ce soit. De plus, le mouvement de cet air est une source importante de poussière.
C’est pourquoi nous utilisons la cuisson par rayonnement infrarouge. En fait, cela permet d’éliminer complètement l’air de l’équation.
Chauffage du matériau, pas de la pièce
Imaginez-vous debout au soleil par un jour froid. Vous sentez immédiatement la chaleur, même si l’air autour de vous est glacial. C’est exactement le principe du rayonnement infrarouge : l’énergie pénètre directement dans le substrat.
Grâce à cette précision, nous pouvons abandonner les catalyseurs à base de solvants et les flux contenant du plomb. Il suffit d’ajuster la longueur d’onde pour qu’elle corresponde au photorésistant ou à l’adhésif utilisé. La température souhaitée est atteinte en quelques secondes. C’est très rapide. Vraiment rapide.
Réduction de la consommation d’électricité et des risques
La plupart des systèmes thermiques fonctionnent en permanence, 24h/24, afin de maintenir une température constante. Cela représente une énorme perte d’énergie.
Les lampes à rayonnement infrarouge, elles, s’allument instantanément. On peut les programmer pour qu’elles se mettent en marche uniquement lorsque le wafer est en place. La consommation d’énergie diminue considérablement. De plus, comme il n’y a ni combustion ni air en mouvement, la salle propre reste propre.
Les défis
Ce n’est pas si simple que ça. Le rayonnement infrarouge intense génère une chaleur locale importante. Si le wafer est fin ou ne supporte pas de hautes températures, il peut se déformer. C’est un véritable cauchemar. Pour éviter cela, il faut utiliser un contrôleur PID fiable et des pyromètres pour s’assurer que la température ne dépasse pas les limites autorisées.
Je recommande généralement d’utiliser des lampes qui fonctionnent par pulsations. Au lieu de les faire fonctionner à 100 % en permanence, on leur donne des pauses. Cela permet de maintenir le gradient thermique sous contrôle et de protéger le matériel.
En fin de compte, passer au rayonnement infrarouge, ce n’est pas seulement une question d’écologie. C’est aussi un moyen de réduire les temps de traitement et d’éliminer ces produits chimiques nocifs à base de plomb. Tant que l’on prend soin des connexions électriques et que l’on surveille correctement le refroidissement, c’est la manière la plus propre de réaliser le travail.