Por que o aquecimento por IR é melhor que o ar quente para a secagem de wafers MEMS
Se você ainda está usando ar quente para secar suas wafers de sensores MEMS, está perdendo muito tempo apenas esperando. Isso é um obstáculo significativo.
O problema é que o ar quente depende da convecção: é preciso aquecer o ar primeiro, e depois o ar aquece a wafer. É um processo intermediário, e por isso lento.
Já o aquecimento por IR funciona de maneira diferente. Ele utiliza radiação eletromagnética para aquecer diretamente a superfície da wafer. Não há necessidade de um intermediário. Observamos que os ciclos de secagem diminuíram de vários minutos para apenas alguns segundos. Quando se trata de produção em grande escala, isso representa uma grande vantagem: é possível produzir mais wafers por hora, sem a necessidade de construir salas limpas maiores.
Mas não basta simplesmente colocar uma lâmpada IR dentro de um forno convencional. Para alcançar essa velocidade, é necessário ter alta densidade de potência. Geralmente, usamos lâmpadas IR de onda curta, pois elas conseguem penetrar rapidamente na camada líquida presente na superfície da wafer. O problema é que essa intensidade pode ser agressiva. É preciso usar proteções adequadas e refletores direcionados. Caso contrário, há risco de danificar a estrutura da wafer ou os sensores presentes nela.
Há também questões relacionadas ao controle. As lâmpadas IR atingem a temperatura desejada quase instantaneamente. Se os controladores PID forem lentos, a temperatura pode ultrapassar o limite aceitável, causando danos às estruturas MEMS. É necessário um sistema de controle capaz de acompanhar essa velocidade.
Geralmente, sugerimos usar refletores de quartzo precisos juntamente com esses aquecedores, para concentrar a energia no local certo. Claro, configurar o sistema de aquecimento por IR é um pouco mais complexo do que simplesmente instalar um ventilador e um elemento de aquecimento. Mas, quando se considera o tempo economizado, o investimento em hardware geralmente se paga em poucos meses.