Riscaldamento a raggi infrarossi vs. aria calda forzata: un modo migliore per asciugare le wafer MEMS
Se avete trascorso del tempo in una fabbrica per la produzione di MEMS, conoscete bene il procedimento. Dopo l’etching o la pulizia, è necessario eliminare l’umidità dalle wafer. La maggior parte delle linee di produzione più vecchie utilizza ancora l’aria calda forzata. Funziona, certo, ma è un processo lento.
Ultimamente, sempre più ingegneri optano per il riscaldamento a raggi infrarossi. Perché? Perché ne hanno abbastanza di aspettare.
Il problema legato all’uso dell’aria calda
Il problema con l’aria calda è che si tratta di un processo lento. Bisogna prima riscaldare l’aria, che a sua volta riscalda la camera in cui si trovano le wafer. È un processo complesso e lento. In una linea di produzione ad alta velocità, questo ritardo diventa un grosso ostacolo.
Il riscaldamento a raggi infrarossi elimina tutti questi problemi. Invece di riscaldare l’intera stanza, l’energia radiante colpisce direttamente la superficie della wafer. Utilizziamo emittenti a onde corte per far sì che le molecole d’acqua vibrino immediatamente, trasformandosi in vapore. Non c’è bisogno di aspettare che il sistema raggiunga la temperatura desiderata. I tempi di asciugatura diminuiscono da minuti a pochi secondi: è davvero una differenza enorme.
Risparmio di spazio
Inoltre, sostituire un forno a convezione con un sistema a raggi infrarossi permette di risparmiare molto spazio. Non è più necessario utilizzare enormi condutture e ventilatori. Tutto ciò di cui si ha bisogno è una fonte di alimentazione stabile e un sistema di controllo efficiente.
Di solito, questi sistemi vengono rivestiti di quarzo per mantenere tutto pulito. Poiché la trasmissione dell’energia avviene in modo rapido e preciso, è possibile far passare le wafer attraverso il sistema usando dei nastri trasportatori. Non è più necessario aspettare che tutte le wafer siano asciutte contemporaneamente.
Lo svantaggio: è un sistema potente
Il riscaldamento a raggi infrarossi è veloce, ma può essere anche troppo intenso. Se gli emittenti non sono posizionati correttamente, si creano zone troppo calde. Questo può causare danni alle membrane sottili delle wafer o creare pattern di asciugatura irregolari. È quindi importante scegliere con cura i componenti necessari per il controllo della temperatura. Se il controllore PID non funziona correttamente, si potrebbero danneggiare le strutture sensoriali.
In sostanza, si tratta di sostituire il calore lento e uniforme fornito dall’aria calda con un calore molto più veloce e mirato. È un grande vantaggio in termini di velocità, purché si presti attenzione alla temperatura.