Sấy khô các wafer MEMS bằng tia hồng ngoại: Phương pháp hiệu quả nhất
Khi chế tạo các cảm biến MEMS, điều cuối cùng mà chúng ta muốn tránh chính là sự xuất hiện của những giọt nước hoặc vết bẩn do chất lỏng gây ra, vì chúng có thể làm hỏng cấu trúc vi mô của wafer. Đó là một sự cân bằng rất khó khăn. Chúng ta cần wafer được sấy khô hoàn toàn, nhưng không thể chỉ dùng nhiệt để sấy chúng một cách ngẫu nhiên.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng bộ sưởi bằng tia hồng ngoại. Thay vì sử dụng không khí nóng hoặc các chất hóa học để sấy, tia hồng ngoại truyền năng lượng trực tiếp vào bề mặt wafer. Đây là phương pháp hiệu quả và sạch sẽ.
Cách thức hoạt động
Hãy tưởng tượng về lò nướng thông thường: nó phải làm nóng không khí trước, sau đó mới dùng không khí nóng để làm nóng thực phẩm. Điều này gây lãng phí thời gian. Nhưng tia hồng ngoại thì khác. Nó tập trung năng lượng vào các phân tử nước trên bề mặt wafer.
Năng lượng này khiến nước bốc hơi nhanh chóng. Wafer sẽ được sấy khô trong vài giây thôi.
Lợi ích lớn nhất của phương pháp này chính là việc tiết kiệm năng lượng. Vì quá trình sấy diễn ra rất nhanh, wafer không cần phải tiếp xúc với nhiệt trong thời gian dài. Điều này giúp tránh được tình trạng wafer bị biến dạng hoặc các chất phụ gia bị di chuyển sang vị trí không mong muốn.
Tốt hơn cho môi trường (và cả sức khỏe con người)
Ngành công nghiệp hiện đang dần loại bỏ các chất keo chứa chì và các chất hóa học có hại. Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại rất phù hợp với xu hướng này.
Đây là phương pháp “khô”. Bạn không cần lo lắng về việc xử lý khí thải bị ô nhiễm, cũng không cần lo lắng về các linh kiện gia nhiệt nguy hiểm. Bạn chỉ cần kết nối thiết bị với nguồn điện, thiết lập bước sóng phù hợp, và mọi thứ sẽ hoạt động tốt. Hơn nữa, vì không cần sử dụng quạt để đẩy không khí nóng, bạn cũng không bị tổn thất năng lượng do rò rỉ qua các ống dẫn khí.
Những hạn chế
Dù vậy, phương pháp này cũng có một số hạn chế. Nếu tăng nhiệt độ quá nhanh, wafer có thể bị tổn thương do sốc nhiệt. Bạn cần phải kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ bằng bộ điều khiển PID. Ngoài ra, do công suất của tia hồng ngoại rất cao, chúng ta cần phải chú ý đến việc bảo vệ thiết bị khỏi bức xạ. Bạn cũng không muốn nhân viên phải tiếp xúc với bức xạ này.
Chúng tôi đã thiết kế những bộ sưởi này để thay thế cho các hệ thống sưởi cũ kỹ và kém hiệu quả. Thiết bị này giúp tiết kiệm diện tích sử dụng và giảm chi phí điện năng. Đây là cách tuyệt vời để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường mà vẫn duy trì được tốc độ sản xuất.