Сушка пластин MEMS с использованием инфракрасного излучения
При сушке пластин датчиков MEMS необходимо соблюдать тонкий баланс. Необходимо устранить влагу, но при этом не оставлять никаких следов, а также избегать повреждения самого оборудования.
Поэтому мы используем инфракрасное излучение для сушки. Вместо использования химикатов или нагрева воздуха, инфракрасные лучи воздействуют непосредственно на молекулы воды. Это более экологичный способ, соответствующий требованиям к использованию безопасных, безсвинцовых материалов в производстве.
Как это работает
Представьте себе обычную конвекционную печь – чтобы нагреть всю камеру, требуется много времени. С инфракрасным излучением мы можем нагревать только поверхность пластины. Мы используем коротковолновое или средневолновое излучение, что позволяет энергии проникать сквозь тонкие слои материала и заставлять жидкости испаряться почти мгновенно. Самое прекрасное здесь то, что не нужно ждать час, пока печь нагреется – достаточно просто включить её.
Технические аспекты
Обычно мы используем кварцево-галогенные элементы. Кварц отлично подходит для этой цели, так как он не разрушается под действием высоких температур, а галогенные лампы не сгорают слишком быстро.
Но нужно быть осторожными: если подавать слишком большое количество энергии в одну точку, пластина может деформироваться или повреждаться. Поэтому мы настраиваем контроллеры PID так, чтобы они реагировали за доли секунды. Нам необходимо, чтобы температура поверхности оставалась на нужном уровне.
Зачем использовать инфракрасное излучение?
Если использовать горячий воздух, мы фактически вдуваем загрязнители внутрь структуры MEMS. Это создает проблемы. Инфракрасное излучение работает без контакта: нет потока воздуха, нет движущихся частиц – только чистое, сухое тепло.
Однако есть один недостаток: инфракрасное излучение может нагревать только те участки, которые оно может видеть. Если пластина имеет необычную форму, возникают «холодные зоны». Чтобы этого избежать, мы используем массивы ламп и отражающие поверхности. Это позволяет теплу достигать каждого миллиметра пластины. Это снижает расход энергии и сокращает время сушки до нескольких секунд.