Come asciugare le wafer MEMS senza creare disordine
Quando si producono sensori MEMS, l’ultima cosa di cui si ha bisogno è che dei frammenti di polvere o delle impurità chimiche rovinino la wafer. Tuttavia, rimuovere umidità e solventi da queste superfici non è affatto semplice.
Per molto tempo, si sono utilizzati forni ad aria forzata. Il problema? Consumano molta energia e richiedono l’uso di aria per far circolare il calore. In una sala pulita, questo processo può addirittura favorire la formazione di particelle tossiche.
Ecco perché abbiamo optato per riscaldatori a onde infrarosse a corta lunghezza d’onda. Invece di riscaldare l’aria, questi riscaldatori utilizzano radiazioni. Niente ventilatori, niente aria in movimento… e quindi molti meno contaminanti.
Come funzionano realmente
Immaginate che i riscaldatori a onde infrarosse non interessino affatto l’aria presente nella stanza. Essi agiscono direttamente sulle molecole d’acqua e sui residui di solventi presenti sulla superficie della wafer. I fotoni colpiscono la superficie, facendo vibrare le molecole; il liquido, quindi, scompare letteralmente. Questo avviene quasi istantaneamente. Non si spreca energia per riscaldare un enorme contenitore di metallo: si riscalda soltanto la wafer. È un modo molto più efficiente per utilizzare l’energia.
L’aspetto “verde” del sistema
L’industria sta passando a standard senza piombo e più ecologici… e, onestamente, era ora. I riscaldatori a onde infrarosse fanno parte di questa tendenza. Non sono necessari quegli additivi chimici utilizzati nei metodi tradizionali di essiccazione. Non ci sono emissioni di VOC dall’elemento riscaldante. Si tratta semplicemente di energia pulita che viene trasferita da un punto all’altro.
I vantaggi e gli svantaggi (perché niente è perfetto)
Ovviamente, ci sono degli svantaggi. Le lampade a onde infrarosse ad alta intensità sono estremamente potenti… il che è ottimo per velocità, ma possono essere anche dannose. Se si aumenta improvvisamente l’intensità del calore, la wafer potrebbe danneggiarsi. Per evitare questo, è necessario utilizzare un controller PID per mantenere sotto controllo l’intensità del calore.
Un’altra cosa da tenere presente: le custodie in quarzo presenti sui riscaldatori sono molto fragili. Un movimento errato durante lo spostamento della lampada può causarne la rottura. Abbiamo progettato questi sistemi in modo che possano essere integrati facilmente nei vecchi sistemi di riscaldamento. In questo modo, le wafer potranno essere trattate più velocemente, e il processo diventerà molto più efficace. Basta assicurarsi che il sistema di raffreddamento sia in grado di gestire il calore generato dalle lampade.