Secado de obleas MEMS con radiación infrarroja
Cuando se trata de secar las obleas de sensores MEMS, es necesario encontrar un equilibrio delicado. Es preciso eliminar toda la humedad, pero sin dejar residuos, y, por supuesto, sin dañar los componentes del dispositivo.
Por eso recurrimos al secado mediante radiación infrarroja. En lugar de utilizar químicos o calentar el aire, la radiación infrarroja actúa directamente sobre las moléculas de agua. Es un método más limpio y está en línea con la tendencia hacia estándares ecológicos y libres de plomo en la producción de dispositivos electrónicos.
¿Cómo funciona realmente?
Imagínese un horno convencional: hay que calentar toda la cámara, lo cual lleva mucho tiempo. Con la radiación infrarroja, solo es necesario calentar la superficie de la oblea. Utilizamos espectros de onda corta o media para que la energía pueda penetrar en las delgadas capas de los sensores MEMS y evaporar los líquidos de forma casi instantánea. Lo mejor de todo es que no hay necesidad de esperar una hora a que el horno se caliente. Basta con encenderlo y listo.
El aspecto técnico
Generalmente utilizamos elementos de cuarzo-halógeno. El cuarzo es ideal porque no se daña bajo altas temperaturas, y el ciclo de funcionamiento del halógeno evita que las lámparas se quemen demasiado rápido. Pero hay que tener cuidado: si se aplica demasiada energía en una área pequeña, la oblea podría deformarse o los delicados sensores podrían dañarse. Por eso ajustamos nuestros controladores PID para que respondan en milisegundos. Es necesario mantener la temperatura de la superficie exactamente donde debe estar.
¿Por qué usar radiación infrarroja?
Si se utiliza aire caliente, en realidad se están introduciendo contaminantes en las cavidades de los sensores MEMS. Es un desastre. La radiación infrarroja, en cambio, no necesita contacto físico; no hay flujo de aire ni partículas en suspensión, solo calor limpio y seco.
Sin embargo, hay un problema: la radiación infrarroja solo calienta aquello que puede “ver”. Si el soporte de la oblea tiene una forma extraña, habrá zonas frías. Para solucionarlo, utilizamos arrays de lámparas y carcasas reflectantes. De esta manera, el calor llega a cada milímetro de la oblea. Esto evita el desperdicio de energía y reduce el tiempo de secado a unos pocos segundos.