Sušení MEMS destiček pomocí infračerveného záření
Při sušení MEMS senzorových destiček je potřeba najít správnou rovnováhu. Je nutné odstranit veškerou vlhkost, ale zároveň nesmí zůstat žádné rezidua. Rovněž není možné poškodit samotné zařízení.
Právě proto využíváme infračervené záření k sušení. Místo použití chemikálií nebo zahřívání vzduchu působí infračervené záření přímo na molekuly vody. Jedná se o čistší způsob sušení, který odpovídá trendům směrem k ekologickým, bezolovoovým standardům v výrobních procesech.
Jak to vlastně funguje
Vzpomeňte si na běžnou konvekční troubu – je potřeba nahřát celou komoru, což trvá dlouho. U infračerveného záření zaměřujeme úsilí na povrch destičky. Používáme krátkovlnné nebo střednovlnné spektra, aby energie mohla proniknout skrze tenké vrstvy MEMS struktur a kapaliny se okamžitě odpařily. Nejlepší na tom je, že nemusíte čekat hodinu, než se trouba předehřeje – stačí ji prostě zapnout a pokračovat.
Inženýrské aspekty
Obvykle používáme kvartové halogenové prvky. Kvant je skvělý, protože nereakcuje negativně na vysoké teploty, a halogenový cyklus zabrání příliš rychlému vyhasnutí lamp. Ale je potřeba být opatrný – pokud do malé oblasti vložíte příliš mnoho wattů, může dojít ke zkreslení destičky nebo poškození citlivých senzorových membrán. Je to tedy „chůze po laně“. Proto nastavujeme naše PID kontroléry tak, aby reagovaly během několika milisekund. Potřebujeme, aby teplota povrchu zůstala přesně tam, kde má být.
Proč se vůbec obtěžovat s infračerveným zářením?
Pokud použijete horký vzduch, v podstatě foukáte kontaminanty přímo do dutin MEMS struktur. To je chaos. Infračervené záření funguje bez kontaktu – bez proudění vzduchu, bez pohybujících se částic – jednoduše čisté, suché teplo.
Je tu však jeden problém: viditelnost. Infračervené záření ohřívá pouze to, co dokáže „vidět“. Pokud má nosič destičky divný tvar, vzniknou chladné místa. Abychom to vyřešili, používáme sady lamp a odrazivé obaly. Díky tomu se teplo dostane na každý milimetr destičky. Tím se eliminuje plýtvání energií a doba sušení se zkrátí na několik sekund.