Thay thế phương pháp sử dụng không khí nóng bằng phương pháp sử dụng ánh sáng hồng ngoại trong quá trình sấy các tấm wafer MEMS
Trong thời gian dài, phương pháp được sử dụng để sấy các tấm wafer cảm biến MEMS chính là việc thổi không khí nóng lên bề mặt chúng. Đó là phương pháp truyền thống. Về cơ bản, phương pháp này dựa vào hiệu ứng đối lưu để truyền nhiệt sang bề mặt wafer, hy vọng rằng hơi ẩm sẽ bay hơi.
Vấn đề là phương pháp này diễn ra rất chậm. Bạn phải chờ đợi hàng phút mới có thể thấy không khí nóng thấm vào các khe hẹp và các cấu trúc nhỏ trên bề mặt wafer. Đó chính là điểm yếu khiến quy trình sản xuất bị chậm lại.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng phương pháp sưởi bằng ánh sáng hồng ngoại. Thay vì sưởi ấm không khí, phương pháp này trực tiếp truyền năng lượng vào bề mặt wafer.
Tại sao phương pháp này nhanh hơn nhiều?
Hãy tưởng tượng như thế này: Ánh sáng hồng ngoại tác động trực tiếp lên các phân tử nước. Năng lượng tác động lên chúng, khiến nước bay hơi ngay lập tức. Bạn không cần phải chờ đợi máy quạt hay thiết bị thổi khí nữa. Quy trình sấy diễn ra nhanh hơn nhiều. Trong một dây chuyền sản xuất thực tế, việc chờ đợi từ vài phút giờ chỉ còn vài giây thôi. Đó là một lợi thế lớn cho quy trình sản xuất.
Những khó khăn khi sử dụng phương pháp này
Bạn không thể đơn giản thay thế máy sưởi bằng bóng đèn hồng ngoại mà coi như xong. Ánh sáng hồng ngoại có cường độ cao. Nếu vị trí của bóng đèn không chính xác hoặc công suất quá cao, wafer có thể bị hư hỏng do nhiệt độ quá cao. Bạn cần một bộ điều khiển PID hiệu quả để kiểm soát nhiệt độ, tránh làm hỏng wafer.
Chúng tôi thường sử dụng các bóng đèn hồng ngoại bước sóng ngắn. Chúng có khả năng xuyên qua bề mặt wafer một cách hiệu quả, giúp sấy khô các chất còn sót lại mà không làm hư hỏng toàn bộ bề mặt wafer.
Làm thế nào để thiết bị hoạt động tốt?
Bạn cũng cần chú ý đến cách bố trí thiết bị. Các bóng đèn hồng ngoại chiếm ít diện tích hơn nhiều so với các máy quạt và hệ thống ống dẫn khí. Nhưng bạn cần chú ý đến công suất điện. Bạn đang thay thế động cơ quạt bằng một bộ bóng đèn có công suất cao. Hãy đảm bảo rằng nguồn điện có thể đáp ứng được lượng năng lượng cần thiết khi hệ thống khởi động.
Khi mở rộng quy mô sản xuất MEMS, những giây tiết kiệm được cho mỗi tấm wafer sẽ trở thành lợi thế lớn sau mỗi ca làm việc. Đó là sự thay đổi trong cách tư duy: thay vì di chuyển không khí, hãy sử dụng ánh sáng để sấy khô wafer.