Pourquoi nous abandonnons les fours classiques au profit du chauffage par rayonnement infrarouge dans l’emballage des capteurs
Récemment, il y a eu une véritable pression pour que l’emballage des semi-conducteurs devienne plus éco-responsable. Pendant longtemps, nous avons compté sur des fours de convection volumineux. Mais honnêtement, ces derniers consomment beaucoup d’énergie. Il faut chauffer tout l’air à l’intérieur d’une grande chambre juste pour atteindre la température souhaitée pour une petite partie seulement. C’est un gaspillage.
C’est pourquoi nous optons pour le chauffage par rayonnement infrarouge. Au lieu de chauffer l’air, le rayonnement infrarouge cible directement le substrat. C’est plus efficace, plus rapide, et cela évite les pertes d’énergie liées au fonctionnement inutile de la machine.
Faire passer la chaleur exactement là où elle est nécessaire
Lorsque l’on emballe des capteurs, on doit gérer un budget thermique très restreint. On ne peut pas simplement chauffer tout ce qui se trouve autour. Avec le rayonnement infrarouge à courte onde, on peut transférer la chaleur directement dans le matériau d’emballage, sans avoir à chauffer toute la structure de la machine. C’est un énorme avantage en termes de temps de traitement. On n’a plus besoin d’attendre 30 minutes que la chambre atteigne la température souhaitée. On atteint rapidement la température nécessaire pour le processus de polymérisation ou de collage.
Et voici le meilleur : moins de temps de préchauffage signifie moins d’énergie consommée par wafer. C’est là que se produit réellement la réduction des émissions de carbone. Il ne s’agit pas de mettre une étiquette « écologique » sur la machine ; il s’agit plutôt d’utiliser moins d’énergie pour produire la même quantité de produits.
Le côté matériel
Généralement, nous utilisons des éléments en quartz-halogène pour ce genre de système. Ils offrent l’intensité nécessaire pour faire polymériser rapidement les matériaux utilisés pour emballer les capteurs. De plus, ils peuvent être placés dans des zones précises, ce qui est très utile pour éviter le surchauffage des composants sensibles en silicium.
Mais ce n’est pas tout. Il y a un inconvénient : ces lampes à haute intensité deviennent extrêmement chaudes au niveau du culot et des câbles. Si l’on augmente la puissance pour accélérer le processus, il faut bien gérer les systèmes de refroidissement. Sinon, on risque de endommager les contrôleurs de la machine.
Optimisation de l’espace dans l’usine
Ce que j’aime vraiment avec l’utilisation de modules infrarouges, c’est l’espace qu’ils permettent d’économiser. On cesse de penser en termes de « lots » et on commence à penser en termes de flux continu. On peut ainsi se passer de ces systèmes de ventilation gourmands en énergie. Toute la ligne de production devient plus compacte, ce qui rend le processus d’emballage beaucoup plus efficace et moins gourmand en ressources.