Pourquoi nous abandonnons l’air chaud au profit de l’infrarouge dans l’emballage des capteurs
Si vous avez déjà travaillé dans le domaine de l’emballage des semi-conducteurs, vous connaissez bien cette frustration liée à l’attente. En effet, il faut attendre que les composants se réchauffent. Pendant longtemps, on s’est contenté d’utiliser de l’air chaud pour cela. Mais honnêtement, c’est trop lent.
Le problème, c’est le fonctionnement de l’air chaud : il faut d’abord chauffer l’air, qui ensuite chauffe le substrat, et enfin le composant lui-même. C’est comme essayer de réchauffer une maison en commençant par chauffer le porche.
L’infrarouge, lui, évite ce passage par étapes. Il envoie directement l’énergie vers la cible.
C’est une question de temps
Les fours à air chaud sont lents. Ils ont une grande inertie thermique, ce qui signifie qu’il leur faut beaucoup de temps pour démarrer. Il faut une heure pour préchauffer la chambre, puis plusieurs minutes de plus pour que les composants se réchauffent correctement.
Avec l’infrarouge, c’est presque instantané. Dès que vous actionnez l’interrupteur, les photons atteignent le capteur, et tout est prêt. On parle ici de réduction du temps de préchauffage de minutes à secondes. Lorsque vous travaillez en grand volume, c’est là que se fait toute la différence entre un processus fluide et des retards importants pendant le durcissement des composants.
Élimination des “zones froides”
Tout ceux qui ont déjà utilisé un four de convection connaissent les problèmes liés aux turbulences. Il y a des zones où la chaleur n’est pas uniforme. Il faut donc prolonger tout le cycle pour s’assurer que tous les composants se réchauffent correctement. C’est un gaspillage de temps.
L’infrarouge, lui, permet de diriger la chaleur là où on le souhaite. On peut ajuster les lampes pour qu’elles chauffent uniquement les zones nécessaires, sans avoir à chauffer tout le capteur.
Et le meilleur ? On gagne de l’espace. Plus besoin d’une boîte géante et isolée qui occupe la moitié de la pièce. Un système infrarouge précis suffit pour accomplir la tâche, dans une fraction de l’espace nécessaire.
L’inconvénient (car il y en a toujours un)
L’infrarouge est rapide, mais il est aussi très agressif. Si on augmente trop la puissance, on risque de endommager les composants. La surface peut surchauffer avant même que l’intérieur ne soit à température.
Il faut donc être prudent. Il faut choisir la bonne longueur d’onde infrarouge en fonction du matériau utilisé. Si la densité de puissance n’est pas adaptée, on risque de détruire les circuits fragiles avant que le cœur du composant n’atteigne la température désirée.
De plus, comme les pics de chaleur sont très rapides, il faut absolument disposer d’un système de refroidissement efficace. Il doit être suffisamment puissant pour faire face à ces changements de température brusques.