Parlons de la mise en œuvre du séchage par rayonnement infrarouge pour les wafer
Si vous travaillez dans un site de fabrication de semi-conducteurs sans plomb, vous savez déjà que le séchage et la cuisson peuvent représenter des problèmes. C’est pourquoi la plupart d’entre nous optent pour le séchage par rayonnement infrarouge.
Imaginez cela comme ceci : un four à convection, c’est comme essayer de réchauffer une pièce avec un radiateur – il faut d’abord chauffer tout l’air ambiant. Le rayonnement infrarouge, quant à lui, fonctionne comme si l’on se trouvait sous le soleil : l’énergie va directement de la lampe vers la surface du wafer. Pas de solvants chimiques, pas de gaspillage d’énergie. Juste de la chaleur directe.
Comment l’énergie se déplace réellement
Nous utilisons des émetteurs à ondes courtes et moyennes, car ils ciblent précisément les endroits où le photorésiste ou l’adhésif absorbe la chaleur.
Le meilleur aspect ? La chaleur ne reste pas simplement dans la chambre de traitement ; elle atteint immédiatement le substrat et se transforme en énergie thermique. C’est une méthode bien plus efficace. Vous n’avez pas besoin de gaspiller des kilowatts d’énergie pour réchauffer une grosse boîte en acier, alors que tout ce dont vous avez besoin, c’est de réchauffer un wafer de 300 mm.
L’équilibre à trouver : distance et densité
C’est là que ça devient compliqué. L’écart entre la lampe et le wafer détermine la densité d’énergie. Si l’écart est trop petit, les bords du wafer risquent d’être brûlés, ou pire, des fissures thermiques pourraient apparaître. Mais si l’écart est trop grand, les temps de traitement augmentent considérablement.
Nous passons beaucoup de temps à ajuster les focales afin que la chaleur soit répartie uniformément sur toute la surface du wafer. Comme les soudures sans plomb ont des points de fusion plus élevés que celles contenant du plomb, il est nécessaire d’utiliser des lampes à haute puissance pour atteindre rapidement la température souhaitée.
Les défis (car il y en a toujours un)
Un séchage rapide est certes avantageux, mais cela exerce une forte pression sur les équipements. On ne peut pas simplement brancher ces machines et les oublier. La densité de chaleur requise pour les normes sans plomb est très élevée. Sans un système de refroidissement efficace, les réflecteurs peuvent se déformer et les câbles peuvent être endommagés. Sans un bon système de refroidissement, les lampes vont mourir bien plus tôt que prévu.
C’est un compromis simple : on élimine les émissions toxiques et on réduit sa consommation d’énergie. En retour, il suffit de veiller au bon fonctionnement du système de refroidissement. C’est une manière bien meilleure de gérer les choses que d’utiliser ces anciens éléments de chauffage peu efficaces.