Assurer une bonne Distance entre la lampe et la wafer : chauffage par infrarouges
Dans la fabrication de semi-conducteurs, nous utilisons des lampes à ondes courtes pour atteindre précisément les températures souhaitées. C’est bien mieux que d’utiliser des fours à convection, qui ne font que gaspiller de l’énergie. Mais si vous voulez avoir une usine plus écologique et réduire votre empreinte carbone, il est essentiel de choisir correctement la distance entre la lampe et la wafer.
L’importance de cette distance
Il ne s’agit pas seulement de s’assurer que le tube en quartz ne touche pas la wafer. Il s’agit aussi de savoir comment la chaleur se propage. Si vous placez les lampes trop près, vous risquez de créer des points chauds qui déforment la wafer ou même de la brûler complètement. En revanche, si vous les placez trop loin, vous n’atteindrez qu’un chauffage limité, ce qui constitue un gaspillage d’énergie et une perte d’efficacité.
Nous déterminons généralement cette distance en fonction de la puissance de la lampe et de la température souhaitée. Comme les lampes à ondes courtes transmettent rapidement la chaleur, nous pouvons maintenir une zone de chauffage assez restreinte.
Réduire l’empreinte carbone
Si vous voulez avoir une usine « verte », il faut éviter de gaspiller de l’énergie lorsque les machines ne fonctionnent pas. C’est là que les lampes à infrarouges se révèlent très utiles : elles s’allument presque instantanément. Vous n’avez donc pas besoin de garder tout le système en état de fonctionnement constant, juste pour être prêt pour la prochaine production.
Nous associons ces lampes à des contrôleurs PID à circuit fermé. En ajustant cette distance et en contrôlant la puissance fournie, nous pouvons maintenir une température stable sans gaspiller d’électricité.
Les compromis
Voici le problème : les lampes à haute puissance sont idéales pour les lignes de production à fort débit, car elles permettent une montée en température rapide. Mais cela pose un problème : plus la densité thermique est élevée, plus le système de refroidissement doit travailler dur pour éviter que les composants ne soient endommagés.
Et devinez quoi ? Si vous essayez d’augmenter la puissance des lampes pour compenser une grande distance entre elles, celles-ci ne dureront pas aussi longtemps. Vous devrez les remplacer beaucoup plus souvent.
La solution consiste à vérifier au préalable la capacité de refroidissement de votre système avant de décider d’ajuster cette distance.