Perché il riscaldamento a infrarossi è migliore del riscaldamento ad aria calda per la essiccazione delle wafer MEMS
Se continuate a utilizzare l’aria calda per essiccare le wafer dei sensori MEMS, state perdendo troppo tempo in attesa. È davvero un ostacolo significativo.
Il problema è che il riscaldamento ad aria calda si basa sulla convezione: bisogna prima riscaldare l’aria, e poi è l’aria stessa a riscaldare la wafer. Si tratta di un processo intermediario, e quindi lento.
Il riscaldamento a infrarossi è diverso: utilizza radiazioni elettromagnetiche per riscaldare direttamente la superficie della wafer. Niente intermediari. Abbiamo visto che i tempi di essiccazione diminuiscono da diversi minuti a pochi secondi soltanto. Quando si lavora su linee di produzione ad alto volume, questo rappresenta un grande vantaggio: si possono produrre più wafer all’ora, senza dover costruire ambienti di lavoro più grandi.
Tuttavia, non basta semplicemente inserire una lampada a infrarossi in un forno tradizionale per ottenere risultati efficaci. Per raggiungere tali velocità, è necessaria una elevata densità di potenza. Di solito utilizziamo lampade a infrarossi a onde corte, poiché riescono a penetrare rapidamente nella pellicola liquida presente sulla superficie della wafer. Il problema è che questa intensità di luce può essere dannosa: è quindi necessario utilizzare schermature appropriate e riflettori mirati. Altrimenti, si rischia di danneggiare il supporto su cui è fissata la wafer o i sensori stessi.
C’è anche da considerare aspetti legati al controllo della temperatura. Le lampade a infrarossi raggiungono quasi immediatamente la temperatura desiderata. Se i controller PID non sono abbastanza efficienti, si rischia di superare la temperatura ideale e di danneggiare le strutture MEMS. È quindi necessario disporre di un sistema di controllo in grado di tenere il passo con tale velocità.
Di solito consigliamo di abbinare queste lampade a riflettori in quarzo precisi, per concentrare l’energia esattamente dove necessario. Certo, l’installazione di questi sistemi richiede più sforzi rispetto all’uso semplice di un ventilatore e di un elemento riscaldante. Tuttavia, considerando il tempo che si risparmia, l’investimento nel hardware si ripaga già dopo pochi mesi.