Як запобігти надмірній вологості на пластинах MEMS без проблем
Під час виробництва датчиків типу MEMS останнє, чого хочеться, – це щоб крапля вологи чи слід розчинника зіпсували все. Але ось у чому проблема: потрібно повністю висушити ці пластини, не пошкодивши матеріал та не дозволяючи забруднювачам потрапити всередину.
Саме тому ми використовуємо нагрівачі на коротких хвилях інфрачервоного випромінювання. Замість того, щоб нагрівати всю кімнату – що є марною тратою часу та енергії – інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо на поверхню пластини. Це ефективно та економічно.
Чому це спрацьовує
Уявіть собі традиційну конвекційну піч. Вона витрачає половину своєї енергії лише на нагрівання повітря. Це неефективно. Інфрачервоне випромінювання працює інакше: воно створює фотони, які змушують молекули води вібрувати, що сприяє швидкому випаровуванню води.
Оскільки тепло направлене точно на поверхню пластини, обладнанню не потрібні великі розміри. Крім того, оскільки промисловість відходить від використання речовин, які виділяють токсини, та енергоємних систем, інфрачервоне випромінювання є ідеальним рішенням. Не потрібні хімічні каталізатори чи великі системи подачі повітря, які можуть призводити до забруднення пластин.
Контроль процесу
Необхідно також контролювати температуру. Лампи високої потужності допомагають прискорити процес, але є один недолік: якщо лампа розташована неправильно чи контроль потужності є неточним, можуть утворитися „гарячі точки“. На пластині діаметром 300 мм це може призвести до деформації чи руйнування делікатних структур MEMS.
Щоб цього уникнути, ми поєднуємо нагрівачі з точними контролерами PID. Також ми використовуємо вакуум чи інертний газ для запобігання окисленню пластини. Усе залежить від правильного контролю.
Інтеграція в виробничий процес
Ми створили ці системи як просту заміну застарілим термічним печам. Ми використовуємо кварцові оболонки, щоб запобігти потраплянню металевих іонів на пластини. Крім того, система може вмикатися та вимикатися за кілька мілісекунд, що дозволяє уникнути перегріву пластини та знищення продукту.
А якщо лампа нарешті зламається? Не потрібно руйнувати всю систему. Достатньо замінити модуль та продовжити роботу.