Chauffage par infrarouges vs. Air chaud forcé : une meilleure manière de sécher les wafern MEMS
Si vous avez déjà travaillé dans une usine de fabrication de MEMS, vous connaissez bien la procédure : après l’usinage ou le nettoyage à l’eau, il est nécessaire d’éliminer toute l’humidité des wafern. La plupart des équipements plus anciens utilisent encore de l’air chaud forcé pour cela. Cela fonctionne, mais c’est lent.
Récemment, de plus en plus d’ingénieurs optent pour le chauffage par infrarouges. Pourquoi ? Parce qu’ils en ont assez d’attendre.
Le problème lié à l’attente
Le problème avec l’air chaud, c’est que c’est un processus lent. Il faut d’abord chauffer l’air, qui lui-même chauffe la chambre, puis finalement le wafer. Il y a donc beaucoup d’étapes intermédiaires. Dans une installation de grande capacité, ce retard devient un sérieux obstacle.
Le chauffage par infrarouges évite tout cela. Au lieu de chauffer toute la pièce, l’énergie rayonnante atteint directement la surface du wafer. Nous utilisons des émetteurs infrarouges à ondes courtes pour cela. Ils font vibrer les molécules d’eau presque instantanément, ce qui permet de transformer l’eau en vapeur. On n’a plus besoin d’attendre que les soufflants atteignent la température appropriée. Les cycles de séchage passent ainsi de quelques minutes à quelques secondes seulement. C’est une différence enorme.
Économie d’espace
De plus, en remplaçant un four à convection par un système de chauffage par infrarouges, on gagne beaucoup d’espace. On peut se passer des gros tuyaux et des soufflants volumineux. Tout ce dont on a besoin, c’est d’une alimentation électrique stable et d’un système de contrôle efficace.
On enveloppe généralement ces systèmes de quartz pour maintenir la propreté. Comme le transfert d’énergie est très rapide et concentré, on peut même faire passer les wafern sur un convoyeur. Plus besoin de les stocker dans une grande chambre en attendant que tout soit prêt.
L’inconvénient : une puissance importante
Le chauffage par infrarouges est certes rapide, mais il peut aussi être agressif. Si les émetteurs ne sont pas placés correctement, des zones trop chaudes peuvent apparaître. Cela représente un risque : trop de chaleur à un endroit donné peut déformer les fines membranes MEMS ou créer des motifs de séchage irréguliers.
Il faut donc être très attentif au fonctionnement des capteurs. Si le contrôleur PID fonctionne mal, on risque de dépasser la température souhaitée, ce qui pourrait endommager les capteurs. En somme, on échange la chaleur lente et douce de l’air contre quelque chose de beaucoup plus rapide et ciblé. C’est un avantage énorme en termes de vitesse, à condition de surveiller étroitement la température.