Сушіння пластин MEMS за допомогою інфрачервоного випромінювання: чому це краще за старі печі
Якщо ви намагаєтесь створити сучасний, „розумний“ завод, ви не можете продовжувати використовувати старі конвекційні печі. Вони просто занадто повільні. Для сушіння пластин сенсорів типу MEMS ми використовуємо системи короткохвильового інфрачервоного випромінювання. Йдеться про швидкість та час реакції – саме те, що необхідно, коли лінія виробництва є цифровою та працює на високих обертах.
Чому інфрачервоне випромінювання ефективне
Суть полягає у тому, що інфрачервоне випромінювання не марнує часу на нагрівання повітря навколо пластини. Воно прямо впливає на її поверхню. Це велика перевага, адже таким чином інші компоненти не перегріваються. Крім того, оскільки можна точно контролювати потужність, її можна підключити безпосередньо до системи керування. Якщо товщина пластини змінюється чи ви хочете збільшити швидкість виробництва, достатньо лише скоригувати потужність в реальному часі. Не потрібно чекати, поки повітря нагріється.
Деталі щодо обладнання
Ми розробляємо такі нагрівачі так, щоб вони могли функціонувати у суворих умовах чистої кімнати. Ми використовуємо кварцові елементи високої чистоти, щоб уникнути появи забруднень, які можуть пошкодити сенсори. Також ми прагнемо до високої щільності потужності – це означає, що сушіння відбувається якомога швидше.
Але є одна умова: потрібно уважно стежити за джерелом живлення. Якщо напруга не відповідає параметрам ламп, вони швидко згорять. Крім того, ці лампи стають дуже гарячими – не лише біля самої пластини, але й біля кінців ламп. Необхідно використовувати міцні з’єднувачі та проводку, які можуть витримати таку температуру. Інакше кінці проводів будуть плавитися під постійним навантаженням. Це не найкращий варіант.
Переваги та недоліки
Інфрачервоне випромінювання є швидким засобом сушіння – на 60% швидше, ніж гаряче повітря. Але у нього є один недолік: воно є направленим. Якщо полиця для пластин знаходиться не в центрі, з’являються „холодні зони“. Потрібно ретельно продумати геометрію відбивачів, щоб тепло потрапляло на кожен сантиметр пластини. Крім того, оскільки ці системи є дуже потужними, їх потрібно регулярно обслуговувати, щоб кварцові елементи залишалися чистими від будь-яких залишків чи газів. Але це незначна ціна за швидкість.