Secagem de wafers MEMS com radiação infravermelha
Ao secar os wafers dos sensores MEMS, é preciso encontrar um equilíbrio delicado. É necessário remover toda a umidade, mas não se pode deixar resíduos para trás. Além disso, é essencial evitar qualquer tipo de estresse sobre o hardware.
Por isso, recorremos à utilização da radiação infravermelha. Em vez de usar produtos químicos ou aquecer o ar, a radiação infravermelha atinge diretamente as moléculas de água. É uma maneira mais eficiente de realizar esse processo, e está alinhada com as tendências de uso de métodos ecológicos e sem chumbo nas fábricas.
Como funciona na prática
Pense em um forno convencional: é preciso aquecer toda a câmara, o que leva muito tempo. Com a radiação infravermelha, focamos apenas na superfície do wafer. Utilizamos espectros de ondas curtas ou médias, para que a energia consiga penetrar nas finas camadas dos MEMS e evaporar os líquidos rapidamente. O melhor de tudo é que não há necessidade de esperar uma hora para que o forno se aqueça. Basta ligá-lo e começar imediatamente.
O aspecto técnico
Geralmente, utilizamos elementos de quartzo-halogênio. O quartzo é ótimo porque não se degrada sob altas temperaturas, enquanto o ciclo de halogênio evita que as lâmpadas se queimem rapidamente.
Mas é preciso ter cuidado: se aplicarmos muita energia em uma área pequena, o wafer pode deformar-se ou as membranas sensíveis podem ser danificadas. É preciso ajustar os controladores PID para garantir uma resposta rápida, mantendo a temperatura da superfície exatamente onde deve estar.
Por que usar radiação infravermelha?
Se usarmos ar quente, estamos, na verdade, inserindo contaminantes dentro das cavidades dos MEMS. Isso causa problemas. A radiação infravermelha, por sua vez, não tem contato físico com o wafer. Não há fluxo de ar, nem partículas em suspensão – apenas calor limpo e seco.
Há um obstáculo, porém: a linha de visão. A radiação infravermelha só aquece aquilo que consegue “ver”. Se o suporte do wafer tiver formato estranho, haverá pontos frios. Para resolver isso, utilizamos arrays de lâmpadas e estruturas refletoras. Isso garante que o calor chegue a cada milímetro do wafer. Isso evita perda de energia e reduz o tempo de secagem para poucos segundos.