Calentamiento por infrarrojos vs. aire caliente forzado: Una mejor forma de secar obleas MEMS
Si has estado en una fábrica de MEMS, sabrás cómo funciona el proceso. Después del grabado húmedo o la limpieza, es necesario eliminar toda la humedad de las obleas. La mayoría de las líneas de producción más antiguas todavía utilizan aire caliente forzado. Claro que funciona, pero es lento.
Últimamente, cada vez más ingenieros optan por el calentamiento por infrarrojos. ¿Por qué? Porque ya están cansados de esperar.
El problema con el “esperar a que el aire se caliente”
El problema con el aire caliente es que es un proceso lento. Primero hay que calentar el aire, luego la cámara donde se encuentran las obleas. Es un proceso complejo y lento. En una producción a gran escala, ese retraso se convierte en un verdadero obstáculo.
El calentamiento por infrarrojos evita todo esto. En lugar de calentar toda la habitación, la energía radiante actúa directamente sobre la superficie de las obleas. Utilizamos emisores de ondas cortas de infrarrojos para lograrlo. Estos emisores hacen que las moléculas de agua vibren casi al instante, convirtiéndolas en vapor. No hay necesidad de esperar a que el aire alcance la temperatura adecuada. Se pueden reducir los tiempos de secado de minutos a segundos. Es una diferencia enorme.
Ahorro de espacio
Además, al reemplazar el horno de convección por un sistema de calentamiento por infrarrojos, se ahorra mucho espacio. No hay necesidad de tuberías grandes ni de soplantes de gran tamaño. Lo único que se necesita es un suministro estable de energía y un sistema de control eficaz.
Por lo general, estos sistemas se envuelven en cuarzo para mantenerlos limpios. Dado que la transferencia de energía es rápida y concentrada, se pueden transportar las obleas mediante cintas transportadoras. Ya no es necesario agruparlas en una sola cámara y esperar a que todas se sequen.
La desventaja: es muy potente
El calentamiento por infrarrojos es rápido, pero también puede ser agresivo. Si los emisores no están colocados correctamente, podrían surgir puntos calientes. Eso representa un riesgo: demasiado calor en un solo punto puede dañar las delgadas membranas MEMS o causar patrones irregulares en su secado.
Es necesario tener mucho cuidado con los sistemas de retroalimentación de sensores. Si el controlador PID no funciona bien, se podría superar la temperatura deseada y dañar los sensores. En resumen, se está sacrificando el calor lento y suave del aire por algo mucho más rápido y direccional. Es una gran ventaja en términos de velocidad, siempre y cuando se controle bien el calor.