Hoe je MEMS-wafers droog krijgt zonder problemen
Het drogen van MEMS-sensorwafers vereist veel precisie. Het water moet snel verdwijnen, maar als je te hardhandig te werk gaat, kan dat leiden tot mechanische spanningen en beschadigde onderdelen.
We hebben een manier gevonden om dit op te lossen: door infraroodverwarmers te gebruiken in combinatie met goudcoated reflectoren. Het doel is eenvoudig: zorgen dat de hitte echt op de wafer terechtkomt, in plaats van alleen de binnenkant van de machine op te warmen.
Waarom goud?
De meeste mensen gebruiken aluminiumreflectoren, maar deze stoten veel infraroodenergie af. Dat is verspilde energie. We hebben gekozen voor een laag goud van hoge zuiverheid, omdat dit materiaal uitstekend is in het weerkaatsen van nabije-infraroodlicht. Het gaat er niet om meer hitte toe te voegen, maar om de hitte precies op de juiste plek te richten. De fotonen die anders in alle richtingen zouden gaan, worden zo rechtstreeks op de wafer gericht.
Het beste deel? Je krijgt een veel intensiever hitteveld, zonder dat je meer energie uit het stopcontact hoeft te halen. Het is gewoon efficiënter.
Het juiste tempniveau bereiken
In de wereld van MEMS is consistentie belangrijk. Als de linkerzijde van de wafer sneller droogt dan de rechterzijde, kunnen er vervormingen of vreemde restanten ontstaan. Dat is een nachtmerrie.
We hebben veel tijd besteed aan het aanpassen van de geometrie van de reflectoren, zodat er geen hete punten meer ontstaan. De goudlaag helpt ervoor te zorgen dat de hitte gelijkmatig over het hele oppervlak wordt verdeeld.
Het nadeel (en hoe het op te lossen)
Het probleem is dat wanneer je zoveel energie in het product stuurt, de behuizing van de verwarmers erg heet wordt. Dat kun je niet zomaar negeren. Je moet controleren of de koelventilatoren of waterkoelingssystemen voldoende zijn om de hitte te verwerken. Als je te weinig luchtstroom hebt, kunnen de elektroden oververhitten en zal de levensduur van de verwarmers korter zijn.
Zorg er ook voor dat je een nauwkeurige PID-regelaar gebruikt. Omdat het goudcoated systeem zeer snel reageert op veranderingen in de stroomsterkte, moet je de instellingen goed afstellen. Anders kom je boven het gewenste temperatuurniveau uit.
Als alles goed is ingesteld, kun je de droogtijd aanzienlijk verkorten, terwijl de wafer veilig blijft. Dat is een win-winsituatie.