Deje de calentar el aire: Una forma mejor de secar las obleas MEMS
Si ha dedicado algo de tiempo a la fabricación de MEMS, sabrá lo difícil que es secar las obleas. Se trata de encontrar un equilibrio: se quiere que estén completamente secas y sin residuos, pero no se puede simplemente calentarlas con calor excesivo, ya que eso causaría deformaciones en las obleas.
La mayoría de las personas simplemente las colocan en un horno de convección estándar. El problema es que esos hornos calientan todo: el aire, las paredes, el chasis… todo, excepto la oblea. Es un desperdicio de energía, y también representa un verdadero desafío para quienes tienen que realizar las tareas de mantenimiento. No hay nada peor que tocar una superficie todavía caliente al punto de quemar la piel.
Por eso hemos pasado a utilizar sistemas de calentamiento direccional con lámparas de infrarrojos de onda corta.
Cómo funciona en realidad
Imagínelo así: la convección es como intentar calentar una habitación con un calentador. Las lámparas de infrarrojos, en cambio, funcionan como linternas, pero emiten calor. La energía se mueve en línea recta desde el filamento de la lámpara hasta la oblea. Como el calor se dirige directamente hacia la oblea, no se desperdicia energía calentando el aire a su alrededor. El resultado es que la oblea recibe el calor necesario, mientras que la superficie externa de la herramienta permanece fría al tacto.
Ajustar las especificaciones adecuadamente
Por lo general, utilizamos tubos halógenos de cuarzo de alta intensidad. Utilizamos el cuarzo porque permite que la radiación de onda corta pase a través de él sin absorber energía. Esto permite lograr una alta densidad de potencia necesaria para secar rápidamente las obleas.
Pero aquí está el detalle importante: los reflectores. Hay que ajustar el ángulo del haz de luz con precisión. Si el ajuste no es preciso, la oblea no se calentará, sino que se calentarán las paredes del horno. Eso es exactamente lo que causa esas manchas quemadas que tratamos de evitar. El ajuste correcto es crucial.
La realidad de la instalación
No todo es tan sencillo como parece. Las lámparas de infrarrojos de alta potencia consumen mucha energía. Si su fuente de alimentación no está preparada para manejar ese aumento de corriente cuando se encienden las lámparas, tendrá problemas.
También debe tener cuidado al manipularlas. Estos tubos de cuarzo son frágiles. Un movimiento torpe durante su reemplazo puede hacer que la lámpara se rompa.
Para facilitar las cosas, sugerimos utilizar conectores estandarizados. Así, se pueden reemplazar fácilmente. Solo tenga en cuenta el tiempo necesario para que las lámparas se enciendan. Si aumenta demasiado la potencia para acelerar el proceso, los filamentos se quemarán mucho más rápido de lo necesario. Se trata de encontrar el equilibrio entre velocidad y durabilidad.