Інфрачервоне нагрівання проти примусового нагріву повітрям: кращий спосіб сушіння пластин MEMS
Якщо ви коли-небудь працювали на заводі з виробництва MEMS-пристроїв, ви знаєте, як це відбувається. Після процедур вологого етчингу чи очищення необхідно позбутися вологи з пластин. Більшість старих установок все ще використовують примусове нагрівання повітрям. Цей метод дійсно ефективний, але є повільним.
Останнім часом все більше інженерів переходять на використання інфрачервоного нагрівання. Чому? Тому що вони втомилися чекати.
Проблема з „очікуванням“
Суть проблеми полягає у тому, що процес нагріву повітрям є повільним. Спочатку потрібно нагріти саме повітря, потім – камеру, а вже потім – пластину. Це означає наявність багатьох „посередників“. У великих установках цей затримку стає серйозною перешкодою.
Інфрачервоне нагрівання усуває всі ці проблеми. Замість нагрівання кімнати, випромінювання потрапляє безпосередньо на поверхню пластини. Для цього використовуються короткохвильові інфрачервоні генератори. Вони змушують молекули води вібрувати, що призводить до їх перетворення на пару. Не потрібно чекати, поки повітря досягне потрібної температури. Час сушіння скорочується з хвилин до кількох секунд. Це значна різниця.
Економія простору
Крім того, заміна конвекційної печі на систему інфрачервоного нагрівання дозволяє заощадити багато простору. Не потрібні великі канали для циркуляції повітря чи потужні вентилятори. Все, що потрібно – це стабільne живлення та ефективна система керування.
Щоб уникнути забруднень, такі системи зазвичай обгортаються кварцом. Оскільки передача енергії відбувається дуже швидко та концентровано, пластини можна переміщувати за допомогою конвеєра. Не потрібно зберігати пластини в одній камері та чекати, поки всі вони висохнуть.
Недолік: сильна потужність
Інфрачервоне нагрівання є швидким, але може бути надто інтенсивним. Якщо генератори розташовані неправильно, можуть утворитися „гарячі точки“. Це створює ризик пошкодження тонких мембран MEMS чи нерівномірного висушування пластин.
Необхідно ретельно контролювати параметри системи керування. Якщо контролер PID працює повільно, може виникнути перегрів та пошкодження датчиків.
По суті, ви міняєте повільне та помірне нагрівання повітрям на значно швидше та більш контрольоване нагрівання. Це велика перевага з точки зору швидкості, за умови ретельного контролю температури.