Сушіння пластин MEMS за допомогою інфрачервоного випромінювання: ефективний підхід
Під час виготовлення сенсорів типу MEMS останнє, що можна собі дозволити, – це наявність крапель вологи чи слідів розчинників, які можуть пошкодити мікроструктуру. Це складний баланс: потрібно, щоб пластини були абсолютно сухими, але не можна просто піддавати їх впливу високої температури, сподіваючись на краще.
Саме тому ми використовуємо низьковолнові інфрачервоні нагрівачі. Замість того, щоб використовувати нагріте повітря чи хімічні розчинники, інфрачервоне випромінювання передає енергію безпосередньо в матеріал пластини. Це ефективно та безпечно.
Як це функціонує
Уявіть собі конвекційну духовку – вона спочатку нагріває повітря, а потім повітря нагріває продукт. Це призводить до значних втрат часу. Інфрачервоне випромінювання працює інакше: воно безпосередньо впливає на молекули води на поверхні пластини. Енергія спричиняє швидке випаровування води, і пластина стає сухою за кілька секунд.
Ще однією перевагою є „термічний бюджет“ – процес відбувається так швидко, що пластина не має часу нагріватися протягом десяти хвилин. Це означає, що не потрібно турбуватися про деформацію пластини чи переміщення добавок у неправильне місце.
Краще для планети (та для ваших легенів)
Промисловість поступово відмовляється від свинцевих припоїв та шкідливих розчинників. Використання інфрачервоного випромінювання є чудовим рішенням у цьому контексті. Це „сухий“ процес – не потрібно позбуватися забруднених газів через вентиляційну систему, також немає небезпечних елементів нагріву. Достатньо просто підключити пристрій, налаштувати довжину хвилі – і все готово. Крім того, оскільки не потрібно використовувати потужні вентилятори для руху гарячого повітря, не втрачається енергія через витоки.
Недоліки
Але це не є ідеальним рішенням. Висока температура має свої недоліки. Якщо підвищувати температуру занадто різко, може виникнути термічний удар. Потрібно ретельно налаштовувати контролери температури – інакше можна перевищити цільову температуру та пошкодити продукцію.
Крім того, через сильне інфрачервоне випромінювання необхідно ретельно захищати пристрій від впливу радіації. Не треба, щоб оператори піддавалися впливу радіації.
Ми розробили ці нагрівачі як просту заміну застарілим термічним системам. Це дозволяє зменшити площу підладки та скоротити витрати на електроенергію. Це спосіб досягти екологічних стандартів, не уповільнюючи процес виробництва.