Abandonando o ar quente em favor do aquecimento por infravermelhos no secamento de wafers MEMS
Por muito tempo, o método utilizado para secar os wafers dos sensores MEMS era simplesmente soprar ar quente sobre eles. Era um método antigo. Basicamente, dependia-se da convecção para transferir o calor pela superfície, na esperança de que a umidade se evaporasse.
O problema é que esse método é extremamente lento. É preciso esperar minutos inteiros até que o ar chegue às estruturas pequenas e delicadas dos MEMS. Isso representa um obstáculo que atrasa todo o processo.
É por isso que passamos a utilizar o aquecimento por infravermelhos. Em vez de aquecer o ar, o infravermelho envia energia diretamente para o wafer.
Por que é tão mais rápido?
Pense nisso dessa maneira: o infravermelho atinge diretamente as moléculas de água. A energia faz com que a água reaja e desapareça praticamente instantaneamente. Não há necessidade de esperar que um ventilador mova o ar pelo ambiente. Isso significa uma mudança de um processo lento para um processo rápido. Em uma linha de produção real, isso transforma uma espera de minutos em poucos segundos. É uma grande vantagem para o tempo de ciclo de produção.
Os desafios
Mas não basta simplesmente substituir o aquecedor por uma lâmpada. O infravermelho é muito intenso. Se as lâmpadas estiverem mal posicionadas ou se a potência for excessiva, pode haver choque térmico ou danos ao wafer. Isso é um pesadelo. É necessário ter um controlador PID eficaz para gerenciar a variação de temperatura, evitando assim danos ao wafer.
Geralmente, usamos emissores de infravermelho de onda curta. Eles penetram na superfície com grande intensidade, permitindo que os resíduos sejam removidos rapidamente, sem danificar todo o substrato.
Fazendo o hardware funcionar
Você também notará que o layout do local de produção muda. As lâmpadas de infravermelho ocupam muito menos espaço do que os ventiladores e todos os tubos necessários para transportar o ar.
Mas preste atenção à potência utilizada. Você está substituindo um motor de ventilador por um conjunto de lâmpadas de alta potência. Certifique-se de que a fonte de alimentação seja capaz de suportar o aumento de carga quando o sistema é ativado.
Quando se aumenta a produção de MEMS, esses segundos economizados por cada wafer se transformam em grandes vantagens ao final do turno de trabalho. É simples: pare de mover o ar e comece a usar fótons.