Как высушить пластины MEMS без лишних проблем
При производстве датчиков MEMS влага является серьезным препятствием. Нельзя просто нагревать пластины — это может привести к чрезмерному термическому напряжению или загрязнению поверхности пластины. В результате дорогая пластина превращается в бесполезный материал.
Поэтому мы используем нагреватели с высокой интенсивностью инфракрасного излучения. Они позволяют быстро высушить пластины. Не нужно ждать, пока конвекционные печи справятся со своей задачей. Это позволяет сэкономить много места и сократить время обработки.
Секрет заключается в мощности.
Мы используем кратковолновое инфракрасное излучение, которое эффективно проникает сквозь слой жидкости на поверхности пластины. Мы стремимся к высокой плотности мощности, чтобы вода мгновенно испарялась при контакте с нагревателем. Если этого не происходит, на поверхности пластины остаются пятна от воды. А для датчиков MEMS такие пятна означают гибель всей электроники.
Конечно, существует баланс: чем больше мощность, тем быстрее происходит процесс высыхания. Но при этом необходимо, чтобы система распределения энергии справлялась с возложенной нагрузкой. Нужно найти оптимальный уровень мощности для конкретных условий производства.
Сделаем процесс производства «умным» (без лишних терминов).
Сегодня все хотят иметь больше данных. Мы стараемся, чтобы наши системы инфракрасного нагрева работали в согласии с уже существующей системой. У нас есть контроллеры PID и датчики в реальном времени, которые можно подключить к системе управления производством. Это позволяет отслеживать каждую пластину. Если лампы начинают тускнеть или датчики выходят из строя, система сразу сообщает об этом. Таким образом можно избежать ситуации, когда приходится выбрасывать целую партию пластин.
Проблемы, связанные с аппаратурой.
Эти системы работают круглосуточно, что сильно нагружает оборудование. Мы используем кварцевые корпуса и специальные филаменты, чтобы сохранить чистоту излучения. Но все равно оборудование подвергается серьезной нагрузке.
Кроме того, инфракрасное излучение имеет направленность, поэтому очень важно правильно расположить лампы. Если они расположены не совсем точно, на поверхности пластины появятся «холодные зоны». Это приводит к неравномерному высыханию пластины, что, в свою очередь, вызывает проблемы.
К тому же весь тепловой поток должен куда-то уходить. Если система охлаждения не настроена правильно, электроника, находящаяся рядом с нагревателем, может быть повреждена. Это сложный баланс, но если его соблюсти, все будет работать корректно.