Làm khô các tấm wafer MEMS một cách hiệu quả mà không gây hư hại
Việc làm khô các tấm wafer cảm biến MEMS đòi hỏi sự cẩn trọng cao. Bạn cần loại bỏ nước trên bề mặt tấm wafer một cách nhanh chóng, nhưng nếu dùng lực quá mạnh, bạn sẽ gây ra áp lực cơ học lên tấm wafer, khiến chúng bị hư hỏng.
Chúng tôi đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các thiết bị sưởi bằng tia hồng ngoại kết hợp với các bộ phản xạ được phủ lớp vàng. Mục tiêu rất đơn giản: đảm bảo rằng nhiệt lượng được truyền trực tiếp vào tấm wafer, chứ không chỉ làm nóng phần bên trong máy.
Tại sao lại chọn vàng?
Hầu hết mọi người đều sử dụng các bộ phản xạ bằng nhôm, nhưng chúng khiến nhiều năng lượng hồng ngoại bị thất thoát. Đó chính là sự lãng phí năng lượng. Chúng tôi chọn lớp phủ vàng vì chúng có khả năng phản xạ ánh sáng hồng ngoại rất tốt. Có thể coi đây là cách “định hướng” nhiệt lượng một cách chính xác. Những photon vốn sẽ bị phân tán sẽ được hướng trực tiếp vào tấm wafer.
Điểm tốt nhất là bạn vẫn có thể tạo ra dòng nhiệt mạnh mà không cần sử dụng nhiều điện năng. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng.
Làm sao để điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác?
Trong lĩnh vực MEMS, sự ổn định là yếu tố quan trọng nhất. Nếu một bên của tấm wafer khô nhanh hơn bên kia, tấm wafer sẽ bị biến dạng hoặc xuất hiện các vết bẩn kỳ lạ. Điều này thật tồi tệ.
Chúng tôi đã dành nhiều thời gian để điều chỉnh hình dạng của các bộ phản xạ nhằm loại bỏ những điểm nóng không mong muốn. Lớp vàng giúp phân bố nhiệt đều trên toàn bộ bề mặt tấm wafer.
Những khó khăn và cách khắc phục
Khi bạn sử dụng nhiều năng lượng như vậy, vỏ máy sẽ trở nên rất nóng. Bạn không thể phớt lờ điều này. Bạn cần kiểm tra kỹ các quạt làm mát hoặc hệ thống làm mát bằng nước để đảm bảo chúng có thể xử lý được nhiệt độ cao. Nếu bạn không chú ý đến việc này, các điện cực sẽ bị quá nóng và tuổi thọ của máy sẽ giảm sút.
Ngoài ra, hãy chắc chắn rằng bạn đang sử dụng bộ điều khiển PID chính xác. Vì lớp vàng có khả năng phản ứng nhanh với những thay đổi về điện năng, bạn cần điều chỉnh các thông số một cách cẩn thận. Nếu không, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn.
Khi bạn đã điều chỉnh được mọi thứ một cách chính xác, bạn có thể rút ngắn thời gian sấy khô tấm wafer mà vẫn đảm bảo an toàn cho chúng. Đó chính là giải pháp tốt nhất.