Pourquoi nous abandonnons enfin les fours à convection
Pendant longtemps, nous mettions simplement tout dans de grands fours à convection, en espérant que ça fonctionnerait. Mais cela change. La plupart des usines de semi-conducteurs abandonnent cette méthode au profit du séchage par rayonnement infrarouge. Il ne s’agit pas seulement de respecter des normes écologiques ou d’éviter l’utilisation du plomb : c’est en réalité une méthode bien plus efficace.
Le problème avec les fours à convection, c’est qu’il faut réchauffer tout le four et l’air qui s’y trouve, rien que pour chauffer la pièce à traiter. C’est une perte énorme d’énergie.
Le séchage par rayonnement infrarouge est différent. Il utilise des radiations électromagnétiques pour chauffer directement le substrat. On n’épuise donc pas d’énergie à chauffer l’air ; on chauffe directement la pièce. C’est plus rapide, et c’est aussi plus propre. De plus, comme on n’a pas besoin de souffler de l’air partout, on n’a pas à s’inquiéter des particules de poussière qui pourraient endommager les puces.
Les défis liés à l’absence de plomb
Si vous avez déjà travaillé avec des soudures ou des polymères sans plomb, vous savez à quel point ils sont sensibles. Si la température n’est pas exactement correcte, la pièce peut se déformer ou subir ce phénomène désagréable appelé “effet pop-corn”.
Avec le séchage par rayonnement infrarouge, on peut ajuster la longueur d’onde – en passant de courtes à des ondes moyennes – afin de correspondre au matériau utilisé. Cela permet d’augmenter rapidement la température, sans surchauffer les autres composants. Ainsi, les puces sensibles sont protégées.
Les limites
Je ne dis pas pour autant que le séchage par rayonnement infrarouge est une solution magique. Il a ses propres défauts. Comme ces lampes génèrent beaucoup de chaleur dans un espace très restreint, on peut rencontrer des problèmes si les pièces ont des formes inhabituelles ou des épaisseurs différentes. Des points chauds peuvent alors apparaître.
Pour éviter cela, il ne suffit pas de simplement régler la température et d’oublier le reste. Il faut utiliser des thermocouples ou des pyromètres très précis pour surveiller la situation. Si le système de contrôle n’est pas fiable, on risque soit de brûler le substrat, soit d’avoir des bords qui ne seront pas correctement séchés.
Il faut également faire attention au système de refroidissement. toute cette chaleur rayonnée provenant du support des puces peut rapidement devenir gênante. Il faut s’assurer que le système de refroidissement soit capable de gérer cette charge.