Сушка пластин MEMS: почему мы переходим на инфракрасное обогревание
При работе с датчиками типа MEMS ставки очень высоки. Необходимо удалить каждую каплю влаги, но если использовать слишком сильный температурный режим, эти крошечные и хрупкие микроструктуры могут быть разрушены.
Долгое время мы просто использовали горячий воздух для сушки. Но, честно говоря, это медленный процесс. Мы переходим на инфракрасное обогревание — ведь никто не хочет тратить полдня на ожидание, пока пластины высохнут.
Разница в скорости просто огромная. При использовании горячего воздуха необходимо сначала нагреть воздух, затем направить его на пластину, а потом ждать, пока тепло проникнет в нее. Это медленный процесс.
Инфракрасное излучение работает иначе: энергия попадает на пластину почти мгновенно. Нет необходимости ждать, пока воздух нагреется. В производственных условиях это позволяет сократить время сушки с минут до секунд.
Но нельзя просто увеличивать мощность обогрева. Если это сделать, края пластины могут деформироваться, а также возникнуть термические напряжения, которые повредят пластины. Поэтому мы должны точно контролировать длину волн инфракрасного излучения. Мы используем кратковолновое инфракрасное излучение, потому что оно проникает глубже и быстрее, что идеально для быстрой сушки.
Но есть еще одна проблема: инфракрасное излучение действует только в линии видимости. Горячий воздух охватывает все вокруг, а инфракрасное излучение может достигать только тех участков, которые находятся в линии видимости. Если у подставки для пластин странная форма или имеются глубокие углубления, возникают «холодные зоны». Необходимо правильно расположить лампы и отражатели, чтобы каждый миллиметр пластины был обогреваем.
Кроме того, необходимо контролировать процесс охлаждения. Когда на пластину приходит такое большое количество энергии, возникает сильный перепад температуры. Если система охлаждения не справляется, температура в всей камере начинает изменяться, и тогда приходится постоянно работать над стабилизацией условий.