Pourquoi nous remplaçons l’air chaud par les rayons infrarouges dans emballage des semi-conducteurs
Si vous travaillez dans le domaine du traitement des capteurs intelligents, vous savez que le plus gros problème est généralement la vitesse de chauffage. Tout prend trop de temps. C’est pourquoi beaucoup d’entre nous abandonnent l’utilisation de l’air chaud au profit du chauffage par rayons infrarouges.
En réalité, il s’agit simplement de savoir comment le chauffage atteint la pièce à chauffer. L’air forcé est lent, car il faut d’abord chauffer l’air lui-même, ce qui prend du temps avant que celui-ci ne réchauffe la pièce elle-même. Les rayons infrarouges, eux, évitent cet intermédiaire : ils transmettent directement l’énergie au matériau à chauffer.
L’attente interminable
Pensez à ces grands fours à air chaud : ils ont une inertie thermique énorme. Il faut beaucoup de temps pour préchauffer toute la chambre, et puis attendre que l’air se stabilise. C’est frustrant.
Les lampes infrarouges, quant à elles, chauffent en quelques secondes seulement. Lorsqu’il s’agit de durcir ou de sécher les composants des capteurs, les rayons infrarouges sont vraiment utiles, car ils pénètrent directement dans la surface du matériau. Ainsi, le chauffage atteint rapidement le cœur du composant. Plus besoin d’attendre que le chauffage atteigne finalement le noyau du composant.
Économiser de l’espace
De plus, les équipements nécessaires deviennent plus petits. On n’a plus besoin de ces grandes caisses isolées pour maintenir l’air à une température constante. On peut installer des zones de chauffage par rayons infrarouges pour atteindre précisément les endroits où le capteur en a besoin, sans chauffer tout le reste du composant. C’est un vrai soulagement de savoir que l’on peut atteindre la température appropriée pour le matériau, sans endommager les cellules de silicium sensibles.
Les limites
Cependant, les rayons infrarouges ne sont pas une solution miracle. Il y a des compromis à faire. On perd ce “coussin” de chaleur fourni par un environnement d’air saturé. Si les composants ont des formes 3D complexes ou des recoins profonds, il y aura des endroits où le chauffage ne pourra pas atteindre. Il faut donc être judicieux quant à l’emplacement des lampes, ou utiliser des réflecteurs pour diriger l’énergie vers ces endroits.
Il faut également surveiller la vitesse du convoyeur. Les rayons infrarouges sont très puissants ; si le convoyeur est trop lent, le matériau pourrait être endommagé. Mais pour les lignes de production à grande échelle, c’est la méthode recommandée pour réduire les temps de traitement.