Сушка пластин с датчиками MEMS с использованием инфракрасного нагрева
Если вы когда-либо работали на производстве устройств типа MEMS, вы знаете, насколько сложно избавиться от оставшейся влаги после процедур гидролитической обработки или очистки. Это настоящая проблема. Большинство людей просто помещают все в конвекционную печь, но это все равно что нагревать всю комнату только для того, чтобы разогреть кусочек пиццы. Это приводит к большой потере энергии.
Поэтому мы используем лампы с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо нагрева воздуха вокруг пластины мы нагреваем её поверхность напрямую. Это гораздо более эффективный способ работы на производстве.
Скорость нагрева
Самое лучшее в этом методе — то, что время нагрева минимально. У резистивных нагревателей требуется много времени для достижения рабочей температуры, что означает потерю энергии просто в ожидании. Лампы с инфракрасным излучением не имеют такой проблемы. Они мгновенно достигают нужной температуры. Благодаря использованию коротковолнового спектра тепло проникает в саму пластину, а жидкости испаряются до того, как подложка успевает перегреться.
В результате получается более компактное устройство, а расходы на электроэнергию значительно снижаются.
Детали конструкции
Для ламп мы используем корпуса из высокочистого кварца. На производстве полупроводников металлический загрязнения являются серьезной проблемой, поэтому мы не рискуем. Мы также настраиваем филаменты так, чтобы спектр излучения соответствовал потребностям материала пластины.
Но нужно быть осторожными: если направить слишком много энергии в одну точку, это может привести к искажению формы пластины или к тепловому удару. Чтобы этого избежать, мы регулируем расстояние между лампой и пластиной, а также используем контроллеры импульсной мощности. Это позволяет поддерживать стабильную температуру.
Плюсы и минусы
Использование инфракрасного нагрева упрощает процесс производства. Снижается расход электроэнергии, а также не нужны сложные системы обдува.
Но есть и недостаток: инфракрасное излучение действует только в линейном направлении. Если у каркаса пластины есть толстые ребра или какое-либо защитное покрытие, возникают «холодные зоны». Необходимо обеспечить идеальную выравниванность — особенно при работе с пластинами размером 200 мм или 300 мм. Даже небольшое отклонение может привести к появлению следов от сушки, что снижает качество датчиков.