Come asciugare correttamente i wafer dei sensori MEMS
L’asciugatura dei wafer contenenti sensori MEMS è un’operazione delicata. Se non si riesce a controllare perfettamente la temperatura, si rischiano problemi legati alla tensione superficiale o ad altre condizioni che possono danneggiare i sensori stessi. Per risolvere questo problema, utilizziamo elementi di riscaldamento a infrarossi per far evaporare rapidamente eventuali liquidi rimanenti. L’obiettivo è eliminare l’umidità senza danneggiare quelle membrane delicate.
Il bilanciamento tra potenza e temperatura
Per ottenere risultati efficaci, è necessario utilizzare una forte dose di energia per accelerare il processo di asciugatura. Il problema è che, se la potenza fornita è troppo bassa, il processo di asciugatura richiede più tempo e si formano delle macchie d’acqua sui wafer. D’altra parte, se la potenza è troppo elevata, i wafer possono deformarsi. È quindi necessario trovare un equilibrio tra potenza e temperatura. Regoliamo quindi la tensione e la potenza in modo che il calore venga distribuito uniformemente sulla superficie dei wafer. Ricordate che, se utilizzate tubi ad alta potenza, è fondamentale che il sistema di raffreddamento funzioni correttamente, altrimenti potreste avere problemi legati all’eccessivo calore generate.
Materiali resistenti
Utilizziamo involucri in quarzo ad alta purezza, poiché sono in grado di resistere ai cambiamenti repentini di temperatura senza rompersi. Per i sensori MEMS, spesso aggiungiamo degli strati protettivi sui tubi; in questo modo l’energia viene direzionata verso i wafer, invece di riscaldare semplicemente la struttura del dispositivo. Un altro consiglio utile: fate attenzione ai connettori. Spesso sono proprio loro la causa di problemi. Utilizziamo terminali di qualità industriale, poiché una connessione scorretta può causare danni alle lampade in poche settimane. Inoltre, cerchiamo di mantenere dimensioni ridotte dei componenti, così da poter inserire più lampade nello stesso vano di asciugatura.
I compromessi nella pratica
Non si può semplicemente accendere l’apparecchio e sperare nel meglio. I dispositivi vengono collegati a sistemi controllati da PLC, in modo da poter aumentare gradualmente la potenza di riscaldamento. Se si utilizza tutta la potenza immediatamente, si rischia uno shock termico. Tuttavia, una maggiore potenza significa che le lampade non dureranno a lungo. In pratica, si deve scegliere entre la durata della lampada e la velocità di asciugatura. Per questo motivo, consiglio di sostituire le lampade secondo un programma preciso. È molto più economico sostituirle regolarmente, piuttosto che permettere che una lampada si rompa durante il processo di asciugatura, causando così la perdita di tutti i sensori prodotti. Inoltre, è importante controllare regolarmente l’isolamento dei componenti: non si vuole infatti che correnti elettriche indesiderate influenzino i wafer.