Прекратите нагрев воздуха: более эффективный способ сушки пластин MEMS
Если вы занимаетесь производством деталей типа MEMS, вы знаете, насколько сложно сушить эти пластины. Необходимо добиться состояния полной сухости без каких-либо остатков влаги, но при этом нельзя использовать сильный нагрев – иначе пластина может деформироваться.
Большинство людей просто помещают пластины в обычную конвекционную печь. Проблема в том, что такая печь нагревает все вокруг: воздух, стены, корпус печи… только не саму пластину. Это расточительство энергии, а для тех, кто занимается техническим обслуживанием, это настоящий кошмар. Очень опасно касаться стенок печи, которые ещё достаточно горячие, чтобы обжечь кожу.
Поэтому мы перешли на использование направленного нагрева с помощью ламп с коротковолновым инфракрасным излучением.
Как это работает
Представьте себе: конвекция подобна использованию обогревателя для подогрева комнаты. Инфракрасное излучение же похоже на фонарик, только с функцией нагрева. Энергия передается прямо от нити лампы к пластине. Поскольку нагрев направлен, не тратится энергия на подогрев воздуха вокруг пластины. Результат? Пластина получает необходимое количество тепла, а внешняя поверхность инструмента остается прохладной на ощупь.
Настройка параметров
Обычно мы используем галогенные лампы с высокой мощностью. Мы выбираем кварцевые лампы, потому что они позволяют коротковолновому излучению проходить сквозь них без поглощения энергии. Это обеспечивает необходимую плотность мощности для быстрой сушки пластин.
Но есть одна сложность – необходимость точного расположения отражателей. Если угол направления излучения будет неверным, пластина не будет нагреваться, а будут нагреваться стены камеры. Именно поэтому возникают пятна от перегрева, которых мы хотим избежать. Точное расположение отражателей имеет решающее значение.
Реальность установки
Все не так просто, как кажется. Лампы с высокой мощностью требуют большого количества энергии. Если источник питания не справляется с начальным наплывом энергии при включении ламп, это может привести к серьезным проблемам.
Также нужно быть осторожными при работы с этими лампами. Кварцевые трубки очень хрупкие. Один неправильный движение во время замены лампы может привести к её разрушению.
Чтобы облегчить процесс установки, мы рекомендуем использовать стандартизированные разъемы. Это делает замену ламп проще. Также нужно следить за временем нагрева. Если вы увеличиваете мощность слишком сильно, нити лампы могут сгореть гораздо быстрее, чем следует. Все дело в поиске оптимального баланса между скоростью и долговечностью.