Sušení MEMS desek: Proč přecházíme na infračervené zahřívání
Při práci s MEMS senzory jsou důsledky velmi vážné. Je potřeba odstranit každou kapku vlhkosti, ale pokud budeme příliš agresivní, tyto křehké mikrostruktury se prostě zničí.
Dlouho jsme používali jen horký vzduch k sušení. Ale upřímně řečeno, je to pomalé. Přecházíme tedy na infračervené zahřívání – protože opravdu nikdo nechce trávit polovinu dne čekáním, než se desky vysuší.
Rozdíl v rychlosti je obrovský.
V případě horkého vzduchu musíte nejdřív ohřát vzduch, potom ho nasměrovat do komory a poté čekat, než se teplo dostane do samotné desky. Je to pomalý proces.
Infračervené zahřívání je jiné – jedná se o záření. Energie dopadá na desku téměř okamžitě. Není potřeba čekat, až se vzduch ohřeje. V rušné výrobní oblasti to znamená, že proces sušení, který dříve trval minuty, teď trvá jen sekundy.
Ale nemůžete prostě použít maximální výkon.
Pokud zvýšíte výkon příliš rychle, můžete poškodit okraje desek nebo vzniknout tepelné napětí, které zničí celou série desek. Proto si vybíráme správnou vlnovou délku. Používáme krátkovlnné infračervené záření – protože proniká hlouběji a rychleji, což je přesně to, co potřebujeme pro rychlé sušení.
Skutečný trik spočívá v kontrole. Používáme regulátory typu PID k řízení nárůstu teploty. Pokud desku zahřejete příliš rychle, může dojít k prasknutí membrán MEMS senzorů. Chceme tedy plynulý nárůst teploty, nikoliv náhlý skok.
Nevýhoda (protože vždy existuje nějaká nevýhoda).
Infračervené zahřívání je sice velmi rychlé, ale funguje pouze v linii pohledu. Horký vzduch obklopuje všechno kolem, zatímco infračervené záření dopadá pouze na to, co vidí.
Pokud má nosič desek podivný tvar nebo hluboké prohlubně, vzniknou chladné místa. Musíte tedy pečlivě nastavit polohu lamp a reflektorů, aby byla každá část desky pokryta.
Kromě toho musíte také sledovat chlazení. Když na desku působí tak velké množství energie tak rychle, vznikne obrovský nárůst teploty. Pokud váš chladicí systém nestačí, teplota v celé komoře začne stoupat, a potom se musíte snažit stabilizovat situaci.