Gérer la chaleur : de la réparation des réseaux électriques aux puces quantiques
Lorsqu’on passe de la réparation d’équipements électroniques classiques à la fabrication de puces quantiques, il faut changer complètement la manière de gérer la chaleur. On ne peut pas simplement chauffer tout le système en espérant que ça fonctionne bien.
C’est là que les lampes à rayonnement infrarouge à ondes courtes entrent en jeu. Elles permettent de souder les composants sans endommager le reste du circuit.
Comment fonctionnent ces lampes ?
Nous utilisons des tubes en quartz de haute pureté pour ces chauffages. Le principe est que les ondes infrarouges à ondes courtes pénètrent plus profondément dans le matériau que la chaleur produite par un chauffage classique. Au lieu de gaspiller du temps à chauffer l’air autour du composant, on cible directement la surface du connecteur ou de la puce. Dans une usine de fabrication de puces quantiques, le “budget thermique” est très limité. Si la chaleur s’accumule trop, le substrat se déforme, et on perd alors un équipement très coûteux.
Les problèmes liés aux équipements
La plupart de nos lampes à haute puissance fonctionnent sous haute tension. C’est la seule façon d’obtenir une grande puissance sans que le courant ne devienne incontrôlable. Si vous utilisez une lampe de plus de 2000 W, votre alimentation doit être fiable à 100 %. Pas de fluctuations, pas de problèmes de fonctionnement.
Nous utilisons généralement des connecteurs R7 ou SK15. Pourquoi ? Parce qu’ils ne sortent pas de leur emplacement lorsque les broches se dilatent à cause de la chaleur.
Mais il y a un problème : il faut faire attention à l’espace disponible. Placer des lampes à haute puissance dans une boîte petite crée une densité de chaleur extrême. Si vos ventilateurs de refroidissement ne suffisent pas, vos cartes de contrôle seront endommagées. C’est tout simple.
Utilisation dans la pratique
Dans les ateliers de réparation de réseaux intelligents, ces lampes sont un véritable cadeau. Elles remplacent les vieux fours de convection. Le temps de préchauffage passe de minutes à quelques secondes. C’est un vrai gain de temps.
Pour la fabrication de puces quantiques, nous utilisons du quartz recouvert afin de régler la longueur d’onde. Cela permet à l’énergie de atteindre correctement sa cible, sans se réfléchir sur l’élément de chauffage.
Il s’agit d’un équilibre délicat entre atteindre rapidement la température souhaitée et ne pas la dépasser. Il faut bien ajuster les contrôleurs PID. Sinon, on dépasse la température souhaitée et on endommage le composant.