Arrêtez de chauffer toute la pièce : une manière plus intelligente de gérer les chambres à vide
Si vous souhaitez réduire votre empreinte carbone dans les processus de fabrication de semi-conducteurs, il est temps d’abandonner ces chauffages résistifs inefficaces. Nous avons trouvé une solution meilleure : des systèmes de chauffage infrarouge compatibles avec les environnements en vide. Au lieu de chauffer tout l’espace de la chambre – ce qui représente une perte énergétique énorme – nous dirigeons simplement la chaleur là où elle est nécessaire : sur la puce ou le substrat. Cela permet d’économiser de l’énergie et de atteindre la température souhaitée beaucoup plus rapidement.
La réalité du chauffage dans un environnement en vide
Dans un environnement en vide, la convection n’existe pas. Il faut donc compter uniquement sur la radiation pour chauffer les objets. Nous utilisons donc des lampes infrarouge à longueurs d’onde courtes. Pourquoi ? Parce que nous voulons que l’énergie atteigne bien sa cible, plutôt que de se disperser dans les parois de la chambre. En ajustant cette longueur d’onde, nous pouvons concentrer la chaleur sur la surface de la puce. C’est un petit ajustement, mais cela permet de réduire considérablement la consommation d’énergie par cycle.
Le matériel nécessaire (et les défis à relever)
Pour ces systèmes, nous utilisons généralement des lampes en quartz à haute densité de puissance. Nous utilisons également des configurations à haute tension afin de pouvoir transmettre plus d’énergie à travers des filaments plus fins. Cela permet de garder le chauffage compact et de l’éloigner des zones sensibles. Mais il faut être prudent : si vous essayez de mettre 2000 W dans un petit dispositif pour atteindre plus rapidement la température souhaitée, les systèmes de refroidissement doivent être suffisamment performants pour gérer toute cette chaleur. Sinon, les lampes risquent de se brûler ou les supports de fixation de se déformer. Ce n’est certainement pas agréable au quotidien.
Comment intégrer ce système dans votre usine
En passant au chauffage infrarouge, vous éliminez cette période de préchauffage longue et coûteuse que nécessitent les fours traditionnels. Ces lampes atteignent rapidement la température de fonctionnement. Vous verrez alors que la consommation d’électricité par puce diminue presque immédiatement. Il est assez facile d’intégrer ces lampes dans votre système PLC existant. Assurez-vous simplement que votre alimentation électrique puisse gérer le courant maximal généré au démarrage.
Pour les ingénieurs qui cherchent à atteindre des objectifs liés à une usine écologique, il ne s’agit pas vraiment de remplacer un élément par un autre. Il s’agit plutôt de réduire la masse thermique à chauffer. Moins de masse à chauffer, moins de CO2 dans l’air. C’est aussi simple que ça.