Een slimmere manier om MEMS-wafers te drogen (en energie te besparen)
Wanneer je MEMS-sensorwafers droogt, loop je eigenlijk op een slinger. Je moet elke druppel vocht eraf halen, maar als je te agressief bent, vernietig je die kleine, kwetsbare microstructuren.
De oude manier? Convectiekosten. Maar hier zit het probleem: ze verbruiken enorm veel energie alleen al om de lucht in de hele kamer op te warmen. Dat is verspilling.
We hebben een betere manier gevonden met kortegolflange infrarood (IR)-lampen. In plaats van de lucht op te warmen, richten deze lampen zich rechtstreeks op de wafer. Het is direct. Het is efficiënt. En het elimineert een groot deel van de verspilde stroom.
Hoe het eigenlijk werkt
Stel je voor dat je op een koude dag in de zon gaat staan. Je wacht niet tot de lucht om je heen opwarmt; je voelt de hitte meteen op je huid. Precies dat doen IR-fotonen met het oppervlak van de wafer.
Omdat de hitte onmiddellijk wordt overgedragen, is de droogcyclus veel sneller klaar. Wanneer je apparaat niet urenlang moet draaien alleen om een batch af te leveren, dalen de elektriciteitsrekening van je schone ruimte – en je koolstofvoetafdruk.
De nadelen (Want niets is perfect)
Om zo’n snelle verdamping te bereiken, gebruiken we hoogvermogenquartslampen. Zij hebben genoeg kracht om 200 mm of 300 mm grote wafers te verwerken zonder problemen.
Maar er is wel een nadeel. Die hoge hitteflux betekent dat je heel voorzichtig moet zijn met je PID-regelaars. Als je sensoren zelfs maar een beetje het doeltemperatuur overschrijden, kan dat leiden tot verwrongen wafers of beschadigde MEMS-membraanen. Het vergt wat finetunen om het perfect te krijgen.
Het “groene fabrieksconcept” daadwerkelijk verwezenlijken
Het vervangen van conventionele convectiekosten door IR is een van de gemakkelijkste manieren om echt vooruit te komen op weg naar koolstofneutraalheid in een productielijn. Je stopt gewoon de energieverliezen.
Een tip voordat je je oude apparatuur vervangt: controlereer je stroomvoorziening. Deze IR-array kan bij inschakeling een grote stroomstoot genereren. Zorg er ook voor dat de isolatie goed is. Je wilt niet dat warmte overloopt naar andere gevoelige onderdelen van je apparaat.