Secado de obleas MEMS con infrarrojos: un enfoque eficaz
Cuando se fabrican sensores MEMS, lo último que se desea es que una gota de humedad o una mancha de disolvente arruine la microestructura del componente. Se trata de un equilibrio delicado: se necesita que las obleas estén completamente secas, pero no se puede simplemente calentarlas con calor intenso y esperar lo mejor.
Por eso, utilizamos calentadores de ondas cortas de infrarrojo. En lugar de usar aire caliente o agentes químicos para el secado, los calentadores de infrarrojo envían energía directamente al sustrato. Es un método eficiente y limpio.
Cómo funciona realmente
Imagínese un horno por convección: primero debe calentar el aire, y luego ese aire calienta los alimentos. Eso representa mucho tiempo desperdiciado. Los calentadores de infrarrojo son diferentes: se enfocan específicamente en las moléculas de agua en la superficie de la oblea. La energía hace que las moléculas de agua se evaporen rápidamente, y así la oblea queda seca en cuestión de segundos.
La ventaja principal es el “presupuesto térmico”. Al ocurrir todo tan rápido, la oblea no permanece expuesta al calor durante largo tiempo. Esto significa que no hay riesgo de que la oblea se deforme o que los dopantes se muevan a lugares incorrectos.
Mejor para el planeta (y para sus pulmones)
La industria está dejando de usar soldaduras a base de plomo y esos disolventes tóxicos. El secado con infrarrojos encaja perfectamente en esta tendencia. Es un proceso “seco”: no hay necesidad de eliminar gases contaminantes del sistema de extracción de aire, ni tampoco hay elementos de calentamiento peligrosos de los que preocuparse. Solo hay que conectarlo, ajustar la longitud de onda y listo. Además, como no se necesitan ventiladores para mover el aire caliente, se evita la pérdida de energía a través de las grietas en los conductos.
Las desventajas
Claro, no todo es perfecto. Una alta densidad de calor tiene sus inconvenientes. Si se aumenta demasiado la temperatura, existe el riesgo de choque térmico. Hay que manejar cuidadosamente los controladores PID; de lo contrario, se podría superar la temperatura deseada y dañar el producto.
Además, debido a la intensidad de la radiación infrarroja, es necesario proteger adecuadamente el equipo. No queremos que los operarios estén expuestos a dicha radiación.
Hemos diseñado estos calentadores para que sean un reemplazo sencillo de esos sistemas térmicos obsoletos. Esto permite reducir el espacio ocupado en el suelo y los costos de energía. Es una forma de cumplir con los estándares ecológicos sin ralentizar la línea de producción.