MEMS waflarının kurutulması: Neden kızılötesi yöntemine geçiyoruz?
MEMS sensörleriyle uğraşırken riskler oldukça yüksektir. Her damla nemin ortadan kaldırılması gerekiyor; ancak aşırı derecede ısı uygulanırsa, bu minik ve hassas mikroyapılar zarar görebilir. Uzun süre boyunca her şeyin üzerine sıcak hava üfledik. Ama dürüst olmak gerekirse bu yöntem çok yavaştır. Kızılötesi ısıtma yöntemine geçiyoruz çünkü kimse günün yarısını wafların kurumasını bekleyerek harcamak istemez.
Hız farkı inanılmazdır.
Sıcak hava yöntemini düşünün: Önce havayı ısıtmanız, ardından bu havayı odanın içinde hareket ettirmeniz ve sonrasında bu ısının waflara nüfuz etmesini beklemeniz gerekir. Bu oldukça yavaş bir süreçtir. Kızılötesi ise farklıdır; enerji neredeyse anında waflara ulaşır. Havanın ısınmasını beklemeye gerek yoktur. Yoğun bir üretim ortamında bu yöntem sayesinde dakikalar süren kurutma işlemi saniyelere indirgenebilir.
Ancak doğrudan yüksek güçle ısı uygulayamazsınız.
Eğer gücü fazla artırırsanız, wafların kenarları bozulabilir veya termal stres oluşarak ürünler zarar görebilir. Bu yüzden dalga boylarına dikkat ediyoruz. Kısa dalga uzunluğundaki kızılötesi ışınlar daha derine ve daha hızlı nüfuz eder; bu da hızlı kurutma için idealdir.
Asıl zorluk ise kontrol konusudur.
Isının nasıl artırılacağını kontrol etmek için PID kontrol cihazları kullanıyoruz. Eğer ısı çok hızlı artırılırsa, MEMS membranları zarar görebilir. Doğrusu, düzgün bir ısı artışı olmalıdır, ani bir artış değil.
Ancak her zaman bir engel vardır.
Kızılötesi ısıtma çok hızlıdır, ancak “görüş hattı” içindeki bölgelere etki eder. Sıcak hava her yere yayılırken, kızılötesi ışınlar sadece görülebilen bölgelere etki eder. Eğer wafların taşıyıcı yapısı garip şekilliyse veya derin çukurları varsa, soğuk noktalar oluşur. Wafların her milimetresinin ısınması için lamba dizilerini ve yansıtıcıları doğru şekilde ayarlamak gerekir. Ayrıca soğutma sistemine de dikkat etmek gerekir. Bu kadar yüksek enerji uygulandığında büyük bir ısı artışı olur. Eğer soğutma sistemi yetersizse, tüm odanın sıcaklığı değişir ve ortamı stabil tutmak için çaba sarf etmek gerekir.