Ngừng việc làm nóng không khí: Cách tốt hơn để sấy khô các wafer MEMS
Nếu bạn từng tham gia vào quy trình chế tạo MEMS, chắc hẳn bạn hiểu rõ những khó khăn trong việc sấy khô các wafer. Đó là một công việc đòi hỏi sự cân bằng tuyệt đối: bạn muốn wafer được sấy khô hoàn toàn và không còn dư chất nào, nhưng bạn lại không thể dùng nhiệt độ cao để sấy chúng, vì điều đó sẽ khiến wafer bị biến dạng.
Hầu hết mọi người đều cho wafer vào lò nướng thông thường. Vấn đề là những lò nướng này sẽ làm nóng mọi thứ xung quanh – không khí, các bức tường, thân máy… chỉ có wafer là không bị ảnh hưởng. Điều này gây lãng phí năng lượng, và cũng gây ra nhiều rắc rối cho người phải bảo trì lò nướng. Thật kinh khủng khi chạm vào bề mặt của lò nướng vẫn còn nóng đến mức có thể làm bỏng da.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng phương pháp làm nóng có hướng nhờ vào các đèn hồng ngoại tia ngắn.
Cách thức hoạt động
Hãy tưởng tượng rằng phương pháp sưởi bằng luồng khí giống như việc sưởi ấm một căn phòng bằng máy sưởi. Còn phương pháp sử dụng đèn hồng ngoại thì giống như việc sử dụng đèn pin, nhưng lại tạo ra nhiệt. Năng lượng từ đèn di chuyển theo đường thẳng từ sợi dây tóc của đèn xuống trực tiếp vào wafer. Nhờ vậy, bạn không lãng phí năng lượng để sưởi ấm không khí xung quanh wafer. Kết quả là wafer nhận được lượng nhiệt cần thiết, trong khi bề mặt bên ngoài của đèn vẫn giữ được nhiệt độ thấp.
Việc điều chỉnh các thông số kỹ thuật
Chúng tôi thường sử dụng các ống halogen thạch anh có cường độ cao. Chúng tôi chọn thạch anh vì loại vật liệu này cho phép bức xạ tia ngắn đi qua mà không hấp thụ năng lượng. Điều này giúp tạo ra mật độ năng lượng cao cần thiết để sấy khô wafer một cách nhanh chóng.
Nhưng điểm khó ở đây chính là việc điều chỉnh góc chiếu sáng. Nếu góc chiếu không chính xác, bạn sẽ không làm nóng được wafer nữa, mà chỉ làm nóng các bức tường của lò nướng mà thôi. Đó chính là lý do tại sao chúng ta cần phải điều chỉnh góc chiếu một cách chính xác.
Thực tế khi lắp đặt
Việc lắp đặt không hề đơn giản chút nào. Các đèn hồng ngoại có công suất cao sẽ tiêu thụ rất nhiều điện năng. Nếu nguồn điện của bạn không đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu này, bạn sẽ gặp nhiều rắc rối.
Bạn cũng cần cẩn thận khi sử dụng chúng. Các ống thạch anh này rất mong manh; chỉ cần một cú va chạm nhẹ cũng có thể làm hỏng chúng. Để việc lắp đặt dễ dàng hơn, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng các đầu nối tiêu chuẩn. Điều này giúp việc thay thế chúng trở nên dễ dàng hơn. Hãy chú ý đến thời gian khởi động của đèn. Nếu bạn tăng công suất quá mức để rút ngắn thời gian sấy khô, bạn sẽ làm hỏng sợi dây tóc của đèn nhanh hơn dự kiến. Điều quan trọng là tìm được sự cân bằng giữa tốc độ và tuổi thọ của đèn.