Het juist drogen van MEMS-chips
Het drogen van MEMS-sensorchips vereist veel precisie. Als de warmtedistributie niet goed is, werkt de oppervlaktespanning tegen, waardoor de sensormembranen beschadigd kunnen raken.
Om dit te voorkomen, gebruiken we gespecialiseerde infrarode verwarmingselementen. Het doel is eenvoudig: de overtollige vloeistoffen zo snel mogelijk verdampen, zonder dat de sensoren beschadigd raken.
De uitdagingen rondom warmte
Er is een belangrijk aspect: de temperatuur moet overal op de chip gelijk zijn. Als één plek warmer is dan de rest, buigt de chip. Dat is het gevolg.
We bouwen deze verwarmingselementen met een hoge vermogensdichtheid, zodat ze snel op temperatuur komen. Maar er is een nadeel: hoewel hoge vermogens het droogproces versnellen, oefent dit veel druk uit op de stroomvoorziening. Zorg ervoor dat je stroomvoorziening in staat is om deze pieken aan te kunnen.
Het behouden van zuiverheid
In een productiefaciliteit is besmetting een groot probleem. Eén klein stukje metaal kan al voldoende zijn om de hele lading onbruikbaar te maken.
Daarom bewaren we de verwarmingsdraden in quartzbuizen van hoge zuiverheid. Hierdoor wordt voorkomen dat er giftige gassen vrijkomen en dat metaal in de MEMS-structuren terechtkomt. We gebruiken wolfram voor de draden, omdat dit materiaal een hoge smelttemperatuur heeft en stabiel blijft. We vermijden kostbare legeringen die na een paar weken gebruik gaan roesten of afbreken.
Reële compromissen
We hebben deze elementen ontworpen als vervanging voor standaard droogmodules. We hebben zelfs de aansluitingen versterkt, zodat de elementen niet losraken wanneer de machine trilt.
Maar je moet nog steeds een balans vinden tussen snelheid en stress. Het is verleidelijk om de spanning te verhogen om het droogproces te versnellen, maar dat leidt tot thermische schokken. Je moet de juiste balans vinden tussen de uitgangsspanning van de lampen en de snelheid van de transportband. Anders kunnen de randen van de chips beschadigd raken.
En nog een advies: specificeer de capaciteit van de verwarmingselementen niet te hoog. Als de elementen te krachtig zijn voor de ruimte, moeten de koelventilatoren op volle toeren draaien om te voorkomen dat de behuizing smelt.