כיצד לייבש את שבבי MEMS ללא בעיות
ייבוש שבבי החיישנים של MEMS הוא משימה מאתגרת. יש צורך שהמים ייעלמו במהירות, אך אם נעשה זאת באופן אגרסיבי מדי, עלולים להיווצר לחצים מכאניים שיפגעו בשבבים.
מצאנו דרך לעשות זאת באמצעות חיממים באינפרא-אדום, בשילוב עם מחזירי אור מצופים בזהב. המטרה פשוטה: לוודא שהחום פוגע אכן בשבב, ולא רק מחמם את חלקי המכונה.
למה זהב?
רוב האנשים משתמשים במחזירי אור מאלומיניום, אך הם מאפשרים לאנרגיית האינפרא-אדום להישחרר – זו בזבוז של אנרגיה.
אנו עברנו לשימוש בציפוי זהב ברמת טוהר גבוהה, מכיוון שהוא מסוגל להחזיר את אור האינפרא-אדום בצורה יעילה. זה לא משמעותו “הוספת חום”, אלא יותר “הפניית החום” לשבב. אנו מכוונים את הפוטונים שבדרך כלל מתפזרים, ישירות אל השבב.
היתרון הגדול? ניתן לקבל זרם חום חזק יותר, מבלי להזדקק ליותר אנרגיה מהמערכת החשמלית. זה יעיל יותר.
כיצד להשיג את החום הנכון
בעולם של MEMS, העקביות היא הכל. אם הצד השמאלי של השבב מתייבש מהר יותר מהצד הימני, עלולים להיווצר עיוותים או דפוסי שאריות לא רצויים. זו בעיה גדולה.
השקענו הרבה זמן בשינוי הגאומטריה של מחזירי האור, כדי למנוע את האזורים החמים האלה. שכבת הזהב עוזרת לחלוק את החום באופן אחיד על כל השטח של השבב. זה גורם לתוצאות טובות יותר.
הבעיה (וכיצד לפתור אותה)
הבעיה היא שכאשר מזרימים כל כך הרבה אנרגיה לשבב, גוף החימום עלול להתחמם מאוד. אי אפשר להתעלם מזה. יש צורך לבדוק את מערכות הקירור כדי לוודא שהן מסוגלות להתמודד עם החום. אם לא יהיה זרימת אוויר מספקת, האלקטרודות יתחממו יותר מדי, וכך גם חיי המחמם.
כמו כן, חשוב להשתמש בבקר PID מדויק. מכיוון שהציפוי הזהב מגיב במהירות לשינויים באנרגיה, יש צורך לכוונן את הפרמטרים בצורה קפדנית. אחרת, עלולים להיווצר חום יתר.
לאחר שייעשה זאת, ניתן לקצר את זמן הייבוש, תוך שמירה על בטיחות השבב. זו פתרון מצוין.