Как правильно сушить пластины для MEMS-датчиков
Сушка пластин для MEMS-датчиков – это действительно сложная задача. Если не удастся правильно распределить тепло, поверхностное натяжение приведет к застреванию пластин, и тогда ценные датчики будут разрушены.
Чтобы этого избежать, мы используем специализированные инфракрасные нагревательные элементы. Цель проста: мгновенно испарить оставшиеся жидкости, но при этом не повредить сами датчики.
Проблема с плотностью тепла
Необходимо, чтобы температура была одинаковой по всей поверхности пластины. Если в какой-то точке температура будет выше, чем в других, пластина деформируется. Все очень просто.
Мы создаем нагреватели с высокой плотностью мощности, чтобы они могли быстро нагреваться. Но есть и недостаток: высокая мощность сокращает время сушки, но при этом создается большая нагрузка на систему электроснабжения. Обязательно убедитесь, что ваша электросеть способна выдержать начальный прирост тока при включении нагревателя.
Сохранение чистоты
На производстве загрязнения – настоящий кошмар. Один маленький кусочек метала может испортить всю партию продукции.
Поэтому мы помещаем нагревательные элементы в трубки из кварца высокой чистоты. Это предотвращает выделение газов и не позволяет металлическим частицам попадать в структуру MEMS-датчиков. Мы используем вольфрам в качестве нагревательных элементов, потому что он имеет высокую температуру плавления и остается стабильным при высоких температурах. Мы избегаем дешевых сплавов, которые со временем начинают образовывать опилки или окисляться.
Реальные компромиссы
Мы разработали эти нагреватели так, чтобы они могли заменить стандартные нагревательные модули. Мы также усилили крепления, чтобы лампы не шатались при вибрации оборудования.
Но все равно необходимо находить баланс между скоростью сушки и нагрузкой на оборудование. Хочется просто увеличить напряжение, чтобы ускорить процесс сушки, но это приведет к тепловым ударам. Необходимо найти оптимальный баланс между мощностью лампы и скоростью движения пластин. Иначе края пластин могут быть повреждены.
Еще один совет: не выбирайте нагреватели с слишком высокой мощностью. Если нагреватель слишком мощный для данного пространства, охлаждающие вентиляторы будут работать на полную мощность, чтобы предотвратить размягчение корпуса нагревателя.