Come asciugare correttamente le lastre di MEMS
L’asciugatura delle lastre dei sensori MEMS richiede grande precisione. Se la distribuzione del calore non è corretta, la tensione superficiale può causare problemi, e le delicate membrane dei sensori vengono distrutte.
Per evitare questo, utilizziamo elementi di riscaldamento a infrarossi specializzati. L’obiettivo è semplice: far evaporare immediatamente i liquidi rimasti, senza però danneggiare i sensori.
La sfida legata alla densità di calore
È importante che la temperatura sia uniforme su tutta la superficie della lastra. Se un punto è più caldo degli altri, la lastra si deforma. È così semplice.
Costruiamo questi elementi di riscaldamento con una elevata densità di potenza, in modo che possano riscaldarsi rapidamente. Tuttavia, c’è un problema: anche se l’alta potenza permette di ridurre i tempi di asciugatura, esercita molta pressione sulle fonti di alimentazione. È quindi importante assicurarsi che l’impianto elettrico sia in grado di gestire il picco di corrente generato durante il riscaldamento.
Mantenere la pulizia
Nelle fabbriche, la contaminazione rappresenta un grosso problema. Anche una piccolissima quantità di metallo può rovinare l’intera produzione.
Ecco perché i filamenti di riscaldamento vengono inseriti in tubi di quarzo ad alta purezza. Questo evita che si verifichino emissioni di gas e impedisce che i metalli contaminanti penetrino nelle strutture MEMS. Utilizziamo tungsteno per i filamenti, poiché ha un punto di fusione estremamente alto e rimane stabile nel tempo. Evitiamo invece quelle leghe economiche che si deteriorano dopo poche settimane di utilizzo.
I compromessi nella pratica
Hanno sido progettati per sostituire i moduli di asciugatura standard. Abbiamo persino migliorato i connettori, in modo che le lampade non si muovano quando la macchina vibra.
Tuttavia, bisogna comunque trovare l’equilibrio tra velocità e stress termico. È allettante aumentare la tensione per accelerare l’asciugatura, ma ciò può causare shock termici. Bisogna trovare il giusto equilibrio tra la potenza della lampada e la velocità di trasporto delle lastre. Altrimenti, le estremità delle lastre potrebbero bruciarsi.
Un consiglio: non scegliete un elemento di riscaldamento troppo potente per lo spazio disponibile. Se l’elemento di riscaldamento è troppo potente, i ventilatori di raffreddamento dovranno lavorare al massimo per evitare che la struttura si fondesse.