Rezygnacja z gorącego powietrza na rzecz podgrzewania światłem podczerwonym w procesie suszenia płytek MEMS
Przez długi czas standardowym rozwiązaniem do suszenia płytek z czujnikami MEMS było po prostu dmuchanie na nie gorącym powietrzem. To stary sposób działania – opiera się on na konwekcji, która ma za zadanie przenosić ciepło po powierzchni, a my mamy nadzieję, że wilgoć się odparuje.
Problem polega na tym, że ten proces jest niezwykle wolny. Musimy czekać minuty, aż powietrze dotrze do wąskich szczelin i małych struktur na powierzchni płytki. To stanowi duży problem, który utrudnia dalszą pracę.
Dlatego przeszliśmy na podgrzewanie światłem podczerwonym. Zamiast grzać powietrze, energia jest bezpośrednio kierowana na samą płytkę.
Dlaczego to tak szybsze?
Można to porównać do tego, jak światło podczerwone bezpośrednio oddziałuje na cząsteczki wody. Energia dociera do nich, woda reaguje i natychmiast znika. W praktyce nie trzeba czekać, aż powietrze rozprzestrzeni się po pomieszczeniu. To oznacza gwałtowny skok szybkości suszenia. W rzeczywistej linii produkcyjnej to sprawia, że czas oczekiwania spada z kilku minut do zaledwie kilku sekund. To ogromna korzyść dla efektywności produkcji.
Trudności
Nie można po prostu zastąpić grzejnika lampą i mieć nadzieję na sukces. Podgrzewanie światłem podczerwonym wymaga precyzji. Jeśli lampy znajdują się w niewłaściwym miejscu albo moc podgrzewania jest zbyt duża, może dojść do uszkodzenia płytki. Potrzebny jest więc dobrze zaprojektowany kontroler PID, aby uniknąć takich problemów.
Zwykle używamy emiterów światła podczerwonego o krótkiej długości fali. One doskonale przenikają przez powierzchnię płytki, dzięki czemu można szybko ususzyć resztki wilgoci, bez konieczności nagrzewania całej płytki.
Praca sprzętu
Zauważysz również, że plan układu pomieszczeń zmienia się. Lampy podczerwone zajmują znacznie mniej miejsca niż te duże urządzenia do podgrzewania powietrza oraz wszelkie kanały, które są z nimi związane.
Ale musisz uważać na moc obciążenia. Zastępujesz silnik wentylatora lampami o wysokiej mocy. Upewnij się, że źródło zasilania jest w stanie obsłużyć ten nagły wzrost obciążenia, gdy system zaczyna pracować.
Gdy zwiększasz skalę produkcji MEMS, te oszczędzone sekundy na każdą płytkę przekładają się na ogromne korzyści na końcu zmiany. To prosty przepis na lepszą efektywność produkcji: zamiast poruszać powietrze, poruszaj fotony.