Pourquoi nous passons à la cuisson par rayonnement infrarouge pour les puces sans plomb
Le secteur des semi-conducteurs s’efforce de respecter des normes « sans plomb » et écologiques. C’est la bonne décision, mais cela rend la fabrication un peu plus complexe.
Pendant longtemps, nous avons utilisé des fours à convection. Mais soyons honnêtes : chauffer tout un volume d’air est lent et représente une perte d’énergie. C’est pourquoi nous avons opté pour la cuisson par rayonnement infrarouge. Au lieu de chauffer l’air, ce système envoie de l’énergie directement sur la surface de la Wafer. Pas de solvants chimiques, pas de consommables coûteux. Seulement de la chaleur pure et directe.
Comment ça fonctionne en réalité
Imaginez que le soleil chauffe votre peau par un jour froid. Vous n’avez pas besoin que toute l’atmosphère se réchauffe pour ressentir la chaleur ; les photons agissent directement sur vous. Le rayonnement infrarouge fait de même : il cible spécifiquement la Wafer, ce qui signifie que nous ne gaspillons pas d’énergie à chauffer toute la chambre. De plus, comme rien ne touche directement la Wafer, il n’y a pas de risque de contamination ou de dégradation du produit. C’est donc plus propre.
L’équilibre entre distance et chaleur
Voilà le problème : l’écart entre la lampe infrarouge et la Wafer est crucial. Si les lampes sont trop proches, des zones trop chaudes se forment, voire les bords de la Wafer peuvent être endommagés. Si elles sont trop éloignées, le temps de cuisson augmente, ce qui réduit la productivité. Personne ne veut ça.
Nous cherchons donc un équilibre idéal : une chaleur intense, mais uniforme. Nous utilisons des lampes à haute puissance, car elles permettent de chauffer très rapidement. Mais il faut être précis dans le calibrage. Il faut aussi garder à l’esprit que les Wafer se dilatent légèrement lorsqu’elles se réchauffent, il faut donc laisser un peu d’espace entre la lampe et la Wafer.
Les compromis en pratique
Le rayonnement infrarouge n’est pas une solution miracle. Il présente ses propres défis. Comme le rayonnement infrarouge fonctionne selon un principe de ligne de vue, tout ce qui se trouve en travers du chemin – comme un support de Wafer ou un dispositif de fixation – crée des zones froides. Pour résoudre ce problème, nous passons beaucoup de temps à ajuster les lampes et à ajouter des réflecteurs afin que tous les coins de la Wafer reçoivent autant de chaleur que le centre.
Et n’oublions pas le refroidissement. Comme la chaleur est intense, il faut un système de refroidissement efficace pour éviter que la Wafer ne soit endommagée après avoir quitté la zone de cuisson. Sinon, vous risquez de rencontrer des problèmes.