Заміна гарячого повітря на інфрачервоне опромінення для сушіння пластин MEMS
Протягом довгого часу для сушіння пластин сенсорів MEMS використовувався метод нагрівання гарячим повітрям. Це класичний підхід – енергія передається через конвекцію, а сподіваються, що волога випарується.
Проблема полягає у тому, що цей процес є дуже повільним. Доводиться чекати кілька хвилин, поки повітря потрапить у вузькі канали та маленькі структури на поверхні пластини. Це створює перешкоду, яка уповільнює процес сушіння.
Саме тому ми перейшли на використання інфрачервоного опромінення. Замість того, щоб нагрівати повітря, енергія передається безпосередньо на саму пластину.
Чому це значно швидше
Уявіть собі: інфрачервоне опромінення безпосередньо впливає на молекули води. Енергія потрапляє на них, вода реагує та зникає – майже миттєво. Не потрібно чекати, поки повітря рознесе тепло по всій кімнаті. Це дозволяє скоротити час сушіння з кількох хвилин до кількох секунд. Це величезна перевага для процесу виробництва.
Проблеми
Але не можна просто замінити обігрівач на лампу та вважати, що все готово. Інфрачервоне опромінення є дуже потужним. Якщо лампи розташовані неправильно чи потужність занадто висока, може виникнути тепловий удар чи деформація пластини. Це серйозна проблема. Тож потрібен якісний контролер PID, щоб уникнути таких наслідків.
Ми зазвичай використовуємо низькочастотні інфрачервоні випромінювачі. Вони ефективно проникають у поверхню пластини, що дозволяє швидко висушити залишки вологи, не піддаючи при цьому всю пластину надмірному нагріванню.
Налаштування обладнання
Також змінюється планування приміщення. Інфрачервоні лампи займають значно менше простору, ніж великі обігрівачі та всі сопла, які з ними поставляються.
Але потрібно стежити за потужністю. Ми замінюємо двигун вентилятора на лампи високої потужності. Тож потрібно переконатися, що джерело живлення може витримати початковий пік навантаження.
Коли масштабується виробництво MEMS-продуктів, кожна заощаджена секунда при сушінні однієї пластини призводить до значних економій до кінця зміни. Це проста заміна підходу: замість переміщення повітря – переміщення фотонів.