خشک کردن ویفرهای سنسورهای MEMS با استفاده از حرارت تابشی
خشک کردن ویفرهای سنسورهای MEMS کاری پیچیده است؛ برای خارج کردن رطوبت از آنها، نیاز به مقدار کافی حرارت وجود دارد، اما اگر از حرارت بیش از حد استفاده شود، ساختارهای ظریف موجود در ویفرها آسیب خواهند دید.
به همین دلیل از منعکسکنندههای پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم. این روش شاید عجیب به نظر برسد، اما هدف ساده است: اطمینان از اینکه حرارت مادون قرمز به درستی به ویفر برسد، نه اینکه فقط داخل دستگاه گرم شود.
چرا طلا؟
اکثر افراد از منعکسکنندههای آلومینیومی استفاده میکنند، اما این روش مشکلاتی دارد؛ زیرا آلومینیوم مقدار زیادی از انرژی را جذب و پراکنده میکند. این کار هدردادن انرژی است.
ما از منعکسکنندههای پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم؛ زیرا طلا در بازتاب نور مادون قرمز عملکرد بهتری دارد. به جای اینکه حرارت در داخل دستگاه هدر رود، لایه طلا این فوتونها را مستقیماً به سمت ویفر هدایت میکند.
نتیجه؟ حرارت بیشتری به ویفر منتقل میشود، بدون اینکه نیاز به افزایش توان دستگاه باشد.
استفاده بهینه از فضای کوچک
هنگام انتخاب این گرمکنها، باید به چگالی انرژی توجه کرد؛ یعنی میخواهیم مقدار زیادی انرژی در فضای کوچکی داشته باشیم.
با تمرکز کردن تابش، میتوانیم با استفاده از انرژی کمتر، دمای لازم برای خشک کردن ویفرها را حاصل کنیم. این کار باعث میشود زمان خشک کردن کاهش یابد.
معایب این روش
البته این روش نیز معایبی دارد؛ زمانی که حرارت به این شدت تمرکز میشود، الکترودهای لامپ و بدنه دستگاه آسیب میبینند.
اگر سعی کنید با افزایش بیش از حد توان دستگاه، کار را تسریع کنید، مشکلات زیادی پیش خواهد آمد؛ احتمالاً فیلامنتهای لامپ خراب خواهند شد یا منعکسکنندهها دچار تغییر شکل خواهند شد. باید تعادل مناسبی بین میزان حرارت تولید شده و میزان توانی که سیستم میتواند تحمل کند، برقرار کرد.
نحوه نصب
این دستگاهها به گونهای طراحی شدهاند که جایگزین ایمنی برای ماژولهای IR استاندارد باشند؛ بنابراین نصب آنها مشکلی ندارد.
مهمترین چیزی که باید به آن توجه کرد، هماهنگی محور لامپ و منعکسکنندههای پوشیده شده با طلا است؛ اگر لامپ کمی هم از مرکز خارج شود، نقطه تمرکز حرارت تغییر کرده و خشک کردن ویفر ناهموار خواهد بود.
یک نکته دیگر: این دستگاهها را باید به یک منبع تغذیه پایدار متصل کرد؛ نوسانات ولتاژ میتواند به سرعت باعث خراب شدن لامپ شود.