Gérer la chaleur dans les lampes utilisées en usine de fabrication de semi-conducteurs
Le problème avec les radiations infrarouges en milieu industriel, c’est que si on ne les contrôle pas, cela devient un cauchemar. Elles consomment beaucoup d’énergie, et en plus, elles transforment les parois intérieures des machines coûteuses en véritables fours. Lorsque le châssis de la machine devient trop chaud, c’est un vrai problème : cela représente un risque pour toute personne qui touche à la machine, et cela peut même endommager les pièces sensibles à l’intérieur. Pour éviter cela, nous utilisons des écrans en verre de quartz afin de diriger la chaleur vers l’endroit où elle doit aller.
Le truc pour un chauffage dirigé
Les lampes IR standard émettent de l’énergie dans toutes les directions, soit 360 degrés. Sans écran, on perd la moitié de son énergie à chauffer le boîtier de la machine plutôt que la puce à chauffer. C’est pourquoi nous utilisons du verre de quartz de haute pureté. Ce dernier permet aux rayons infrarouges de passer à travers, mais il agit comme un barrage pour tout le reste. Les photons indésirables sont ainsi redirigés vers la cible. Résultat : les parois de la machine restent froides au toucher.
Pourquoi le matériau est important
On ne peut pas utiliser n’importe quel type de verre. Le verre ordinaire se briserait dès que la lampe fonctionnerait à pleine puissance. Nous utilisons donc du verre de quartz fusionné, car il peut résister à de grandes variations de température sans se fissurer. Mais il faut faire attention à l’ajustement : si l’écran est trop serré dans le boîtier, il subira des contraintes lorsqu’il va se dilater. S’il est trop lâche, il y aura des fuites de rayons infrarouges. Il s’agit donc de trouver le bon équilibre.
Les compromis
Il y a though un inconvénient : en mettant en place un écran pour protéger les parois de la machine, on retient la chaleur autour du filament de la lampe. Si on n’est pas prudent, on risque de détruire la lampe. Assurez-vous que vos ventilateurs de refroidissement ou vos systèmes de refroidissement par eau soient suffisamment puissants pour gérer cette chaleur localisée. Un conseil rapide : vérifiez vos joints tous les quelques mois. Les contaminants présents en usine peuvent nuire au verre de quartz avec le temps. Une fois que cela se produit, l’efficacité de chauffage diminue. Gardez-le propre, et il continuera à fonctionner correctement.