Arrêtez d’attendre que votre four soit prêt : pourquoi l’éclairage infrarouge est de plus en plus utilisé dans les usines de fabrication de semi-conducteurs
Si vous avez déjà travaillé dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs, vous savez à quel point c’est frustrant d’avoir à attendre que la chambre de traitement atteigne la température souhaitée. Pendant des années, on a simplement utilisé de l’air chaud pour chauffer les pièces, en espérant que cela suffirait pour atteindre la température désirée. Mais ces derniers temps, les choses ont changé. De plus en plus, on abandonne les systèmes de chauffage par air chaud au profit du chauffage par rayonnement infrarouge.
La différence est assez simple : le chauffage par air chaud est un processus lent. On chauffe l’air, qui à son tour chauffe les parois, et ce n’est qu’ensuite que les parois chauffent la pièce elle-même. Il y a donc beaucoup d’étapes intermédiaires. Le chauffage par rayonnement infrarouge, lui, évite tous ces problèmes. Il s’agit de rayonnements qui se déplacent en ligne droite depuis la lampe vers le substrat.
C’est rapide. Vraiment rapide.
Avec l’air chaud, on doit faire face à une grande inertie thermique. Il peut falloir des minutes, voire des heures, pour atteindre la température souhaitée. Les lampes infrarouges, quant à elles, s’allument instantanément. Il suffit d’appuyer sur un interrupteur pour que la température souhaitée soit atteinte en quelques secondes. Pour toute personne gérant une usine de fabrication de semi-conducteurs, cela signifie des cycles de traitement plus courts et moins de dépenses liées au chauffage de l’air inutilisé.
Bien sûr, on ne peut pas utiliser n’importe quelle lampe. Nous utilisons des écrans en quartz de haute pureté pour protéger l’élément de chauffe. Ces écrans agissent comme des boucliers, empêchant les contaminants d’atteindre l’élément de chauffe, tout en permettant aux rayonnements infrarouges de passer facilement à travers. De plus, le quartz peut résister à de fortes températures. Si l’on utilisait du verre bon marché, il se briserait probablement dès que l’on augmenterait le niveau de puissance.
Bien sûr, ce n’est pas une solution magique. Il y a des compromis à faire. Comme les rayonnements infrarouges sont directionnels, ils ne chauffent que ce qu’ils peuvent “voir”. Si votre pièce a des formes complexes ou des recoins, des zones froides apparaîtront. Il faut donc bien planifier où placer les lampes et comment orienter les réflecteurs pour que la chaleur soit distribuée uniformément.
Néanmoins, opter pour le chauffage par rayonnement infrarouge devient la meilleure solution pour ceux qui veulent réduire leurs coûts de temps de traitement. On cesse ainsi de lutter contre les limites physiques liées à l’air, et on utilise plutôt la vitesse de la lumière.
Un conseil : assurez-vous que votre système de refroidissement soit suffisamment performant. Toute cette chaleur concentrée autour de la lampe peut être très intense.