Як правильно сушити пластини MEMS
Сушіння пластин датчиків MEMS – це складний процес. Якщо не налаштувати розподіл тепла правильно, поверхневий натяг може спричинити зчеплення елементів пластини, що призведе до пошкодження крихких мембран датчика.
Щоб уникнути цього, ми використовуємо спеціалізовані інфрачервоні нагрівальні елементи. Мета проста: миттєво випарувати залишки рідини, але при цьому не пошкодити самі датчики.
Проблема потужності
Потрібно, щоб температура була однаковою по всій поверхні пластини. Якщо одна ділянка буде гарячішою за інші, пластина деформується. Ось так просто.
Ми створюємо нагрівачі з високою щільністю потужності, щоб вони швидко нагрівалися. Але є один недолік: висока потужність скорочує час сушіння, але водночас створює великий тиск на джерело живлення. Обов’язково переконайтеся, що ваше електроживлення може витримати початковий сплеск струму під час нагрівання.
Збереження чистоти
У виробничих умовах забруднення є справжнім кошмаром. Одна лише дрібна крихти металу може зробити всю партію продукції непридатною до використання.
Тому ми розміщуємо нагрівальні елементи в трубках з кварцу високої чистоти. Це запобігає виходу газів та утворенню металевих включень у структурах MEMS. Для нагрівальних елементів ми використовуємо вольфрам – він має високу температуру плавлення та залишається стабільним. Ми уникаємо дешевих сплавів, які після кількох тижнів використання починають окислюватися чи руйнуватися.
Баланс між швидкістю та навантаженням
Хочеться просто підвищити напругу, щоб прискорити процес сушіння, але це призведе до теплових ударів. Потрібно знайти оптимальний баланс між потужністю нагрівача та швидкістю руху пластини. Інакше краї пластин можуть пошкодитися.
Ще одна порада: не переоцінюйте потужність нагрівача для конкретного простору. Якщо нагрівач занадто потужний, охолоджувальні вентилятори будуть працювати на повну потужність, щоб запобігти розплавленню корпусу.