Asciugatura delle lastre dei sensori MEMS tramite riscaldamento a infrarossi
Se avete mai lavorato nella produzione di MEMS, sapete benissimo quanto sia difficile eliminare l’umidità residua dopo le operazioni di etchaggio o pulizia. È davvero un problema serio. La maggior parte delle persone semplicemente mette tutto in un forno a convezione, ma in pratica è come riscaldare l’intera casa solo per scaldare un pezzo di pizza… Si spreca tantissima energia.
Ecco perché utilizziamo lampade a infrarossi a breve lunghezza d’onda. Invece di riscaldare l’aria intorno alla lastra, riscaldiamo direttamente la sua superficie. È un modo molto più efficiente per gestire la produzione in modo sostenibile.
Il fattore velocità
La cosa migliore? Il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata è quasi istantaneo. I riscaldatori resistentivi richiedono molto tempo per funzionare, il che significa che si spreca energia mentre si aspetta che la macchina sia pronta. Le lampade a infrarossi non presentano questo problema: raggiungono subito la temperatura di funzionamento. Poiché utilizziamo spettri a breve lunghezza d’onda, il calore penetra nella lastra e elimina gli eventuali liquidi presenti su di essa, prima ancora che il substrato possa surriscaldarsi.
In questo modo si ottiene una macchina più piccola e un consumo energetico notevolmente inferiore.
I dettagli tecnici
Per le lampade utilizziamo involucri in quarzo ad alta purezza. In una fabbrica di semiconduttori, la contaminazione metallica rappresenta un vero problema; quindi non vogliamo correre alcun rischio. Inoltre, regoliamo i filamenti in modo che l’emissione di calore corrisponda esattamente alle esigenze del materiale della lastra.
Ma bisogna fare attenzione: se si applica troppa energia in un punto specifico, la lastra può deformarsi o subire shock termici. Per evitare ciò, regoliamo la distanza tra la lampada e la lastra e utilizziamo controllori di potenza a impulsi. In questo modo si mantiene una temperatura costante e sicura.
I vantaggi e gli svantaggi
Passare all’uso di lampade a infrarossi semplifica le cose in diversi modi: si riduce il consumo energetico inutilizzato e non è più necessario utilizzare sistemi complessi di riscaldamento ad aria forzata.
Tuttavia, c’è un problema: i raggi infrarossi hanno bisogno di una linea di vista diretta verso la lastra. Se il supporto sulla cui si trova la lastra presenta sporgenze o barriere, si formeranno zone fredde. È quindi necessario assicurarsi che l’allineamento sia perfetto, soprattutto per lastre di dimensioni 200 mm o 300 mm. Anche un minimo errore può causare striature sulla superficie della lastra, e questo riduce notevolmente la qualità dei sensori prodotti.