Asciugatura delle wafer MEMS con radiazioni infrarosse: perché è meglio rispetto agli antichi forni
Se si vuole costruire una fabbrica moderna e efficiente, non si può continuare a utilizzare quei forni tradizionali a convezione. Sono semplicemente troppo lenti. Per l’asciugatura delle wafer dei sensori MEMS, abbiamo optato per sistemi a radiazioni infrarosse a breve lunghezza d’onda. Si tratta di un metodo che garantisce velocità e tempi di risposta rapidi, proprio ciò di cui si ha bisogno quando la linea di produzione è digitalizzata e funziona a alta velocità.
Perché le radiazioni infrarosse funzionano bene
Il vantaggio delle radiazioni infrarosse è che non sprecano tempo per riscaldare l’aria intorno alla wafer: i raggi infrarossi colpiscono direttamente la superficie della wafer stessa. Questo rappresenta un grande vantaggio, poiché evita che anche gli altri componenti del sistema si surriscaldino. Inoltre, poiché è possibile controllare con precisione il livello di potenza, è possibile collegare tali dispositivi direttamente al PLC. Se lo spessore della wafer cambia o se si desidera aumentare la velocità di produzione, basta regolare la potenza in tempo reale. Non c’è bisogno di aspettare che l’aria si riscaldi.
Dettagli tecnici legati all’hardware
Per far sì che questi dispositivi funzionino correttamente in un ambiente sterile, utilizziamo involucri in quarzo ad alta purezza, così da evitare che eventuali contaminanti possano rovinare i sensori. Inoltre, cerchiamo di ottenere una elevata densità di potenza, il che significa che l’asciugatura avviene il più rapidamente possibile.
Tuttavia, bisogna fare attenzione all’alimentazione elettrica: se la tensione fornita non corrisponde a quella necessaria per il funzionamento dei tubi, questi si bruceranno molto prima del previsto. Inoltre, questi tubi diventano estremamente caldi, non solo sulla superficie della wafer, ma anche alle estremità dei tubi stessi. È quindi necessario utilizzare connettori e cavi resistenti al calore, altrimenti i terminali potrebbero fondersi a causa del carico costante. Non è certo un aspetto positivo.
I compromessi
Le radiazioni infrarosse sono sicuramente veloci: circa il 60% più rapide rispetto ai forni a aria calda. Tuttavia, presentano un difetto: sono direzionali. Se il supporto su cui viene posizionata la wafer non è perfettamente centrale, si creeranno zone fredde sulla superficie della wafer. È quindi necessario prestare molta attenzione alla geometria dei riflettori, affinché il calore raggiunga uniformemente ogni parte della wafer.
Inoltre, poiché questi sistemi sono molto performanti, richiedono una manutenzione costante per mantenere i tubi in quarzo puliti da eventuali residui o gas prodotti durante il funzionamento. È un piccolo prezzo da pagare per ottenere una velocità di asciugatura elevata.