Stop met het opwarmen van de lucht: een betere manier om MEMS-chips te drogen
Als je ervaring hebt met de productie van MEMS-chips, weet je hoe moeilijk het is om ze droog te maken. Het gaat om een balans: je wilt dat de chips volledig droog zijn en geen restanten bevatten, maar je kunt ze niet zomaar met hitte behandelen, want dan zal het hele apparaat beschadigd raken.
De meeste mensen stoppen de chips gewoon in een gewone conventionele oven. Het probleem? Die ovens verwarmen alles – de lucht, de wanden, het chassis… Alles behalve de chip zelf. Dat is energieverspilling, en het is een nachtmerrie voor degene die de apparaten moet onderhouden. Het is angstaanjagend om een wand aan te raken die nog steeds zo heet is dat het je huid kan branden.
Daarom hebben we overgestapt op richtingsgebonden verwarming met kortegolflampen.
Hoe het in werkelijkheid werkt
Stel je voor dat je een kamer probeert op te warmen met een ruimtematen. IR-licht werkt meer zoals een zaklamp, maar dan met warmte. De energie beweegt zich in een rechte lijn van het filament van de lamp rechtstreeks naar de chip. Omdat de hitte gericht is, wordt er geen energie verspild aan het opwarmen van de lucht rondom de chip. Het resultaat? De chip krijgt de warmte die hij nodig heeft, terwijl de buitenkant van het apparaat koel blijft.
Het belang van de juiste instellingen
We gebruiken meestal hoogintensieve kwartsfilamentlampen. We kiezen voor kwarts omdat dit materiaal het kortegolflicht doorlaat zonder de energie op te nemen. Hierdoor krijg je de benodigde hoge vermogensdichtheid om de chips snel te drogen.
Maar hier komt het lastige gedeelte: de reflectoren. Je moet de straalhoek precies goed instellen. Als de alignering maar een paar graden niet klopt, word je de chip niet meer warm – je verwarmt dan alleen de wanden van de kamer. Dat leidt tot de ‘verbrande’ plekken die we juist willen voorkomen. Alignering is dus cruciaal.
De praktische kant van de installatie
Het is niet zo simpel als het klinkt. Hoge-intensiteitlampen vereisen veel stroom. Als je stroombron niet bestand is tegen deze scherpe stijging in stroomverbruik, zul je problemen krijgen.
Wees ook voorzichtig bij het hanteren van deze lampen. De kwartstubes zijn broos. Eén onhandige beweging tijdens het vervangen van de lamp kan ervoor zorgen dat de lamp kapotgaat.
Om het gemakkelijker te maken, raden we aan om gestandaardiseerde connectoren te gebruiken. Hierdoor zijn de lampen eenvoudig te vervangen. Houd wel rekening met de tijd die nodig is om de lampen op temperatuur te brengen. Als je te veel vermogen gebruikt om het proces te versnellen, kunnen de filaments sneller kapotgaan dan nodig is. Het gaat erom het perfecte evenwicht tussen snelheid en duurzaamheid te vinden.