Suszenie płytek MEMS za pomocą promieniowania podczerwonego
Podczas suszenia płytek z czujnikami MEMS trzeba znaleźć odpowiedni balans. Trzeba usunąć wilgoć, ale nie wolno pozostawić żadnych resztek, a tym bardziej nie wolno obciążać sprzętu.
Dlatego korzystamy z metody suszenia przy użyciu promieniowania podczerwonego. Zamiast używać chemikaliów czy nagrzewać powietrze, promieniowanie podczerwone oddziałuje bezpośrednio na cząsteczki wody. To czystszy sposób postępowania, który pasuje do trendu zmierzającego ku bardziej ekologicznym standardom w produkcji.
Jak to działa
Wyobraźmy sobie zwykłą piec konwekcyjną – trzeba nagrzać całą komorę, co zajmuje mnóstwo czasu. Z promieniowaniem podczerwonym celujemy bezpośrednio w powierzchnię płytki. Używamy fal krótkich lub średnich, dzięki czemu energia może przeniknąć przez cienkie warstwy materiału i natychmiast odparować płyny. Najlepsze jest to, że nie trzeba czekać godzinę na nagrzanie pieca – wystarczy go włączyć i ruszyć dalej.
Aspekty techniczne
Zwykle używamy elementów kwarcowo-halogennych. Kwarc jest doskonały, ponieważ nie ulega uszkodzeniom pod wpływem silnych zmian temperatury, a cykl halogenowy zapobiega przedwczesnemu wypaleniu się lamp.
Ale trzeba uważać – jeśli dostarczymy zbyt dużo energii na małą powierzchnię, płytkę może się zniekształcić lub uszkodzić delikatne błony czujników. Dlatego dostosowujemy kontrolery PID tak, aby reagowały w mili sekundach. Musimy mieć pewność, że temperatura powierzchni pozostaje dokładnie na właściwym poziomie.
Dlaczego warto używać promieniowania podczerwonego?
Jeśli użyjemy gorącego powietrza, w rzeczywistości wprowadzamy zanieczyszczenia do wnętrza płytek MEMS. To problematyczne. Promieniowanie podczerwone nie wymaga kontaktu – nie ma przepływu powietrza, żadnych cząstek unoszących się w powietrzu… Tylko czyste, suche ciepło.
Jest jednak jeden haczyk: promieniowanie podczerwone ogrzewa tylko to, co może „zobaczyć”. Jeśli nośnik płytki ma nietypowy kształt, pojawią się strefy chłodne. Aby temu zapobiec, używamy zestawów lamp i reflektorów. Dzięki temu ciepło dociera do każdego milimetra powierzchni płytki. Unika się marnotrawstwa energii, a czas suszenia skraca się do kilku sekund.