Как сделать пластины MEMS сухими без лишних проблем
При производстве датчиков MEMS последнее, чего хочется, — это чтобы капля влаги или след растворителя испортили все усилия. Но здесь есть сложность: необходимо сделать пластины максимально сухими, при этом не повреждая материал и не позволяя проникнуть примесям.
Поэтому мы используем нагреватели с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо того чтобы нагревать всю комнату — что является тратой времени и энергии — инфракрасные лучи направляются непосредственно на поверхность пластин. Это эффективно и безопасно.
Почему это работает
Если подумать о традиционной конвекционной печи, она тратит половину своей энергии на нагрев воздуха. Это неэффективно. Инфракрасное излучение работает иначе: фотоны заставляют молекулы воды вибрировать, что способствует быстрому испарению воды. Поскольку нагрев осуществляется целенаправленно, оборудование может быть небольшим по размерам. К тому же, поскольку отрасль стремится использовать менее токсичные вещества и экономить энергию, инфракрасные нагреватели — идеальное решение. Не нужны химические катализаторы или сложные системы вентиляции, которые могут привести к попаданию примесей на пластины.
Необходимость баланса
Достаточно просто увеличить температуру. Но нужно быть осторожным с ее изменением. Высокоинтенсивные лампы помогают ускорить процесс, но есть один недостаток: если положение лампы неидеально или контроль мощности некорректен, возникают «точки высокой температуры». На пластине размером 300 мм это может привести к деформации или разрушению чувствительных структур MEMS.
Чтобы этого избежать, мы используем нагреватели вместе с точными контроллерами PID. Также мы используем вакуум или инертный газ для предотвращения окисления пластин. Все дело в правильном контроле.
Интеграция в производственную линию
Мы создали эти системы как простые замены старым термическим печам. Мы используем кварцевые оболочки, чтобы предотвратить попадание металлических ионов на пластины. Кроме того, система может включаться и выключаться за доли секунды, что позволяет избежать превышения целевой температуры и порчи продукции.
А если лампа заканчивает свою работу? Не нужно разбирать всю систему для сушки. Достаточно заменить лампу и продолжить работу.