Làm thế nào để sấy khô các tấm wafer MEMS một cách hiệu quả?
Việc sấy khô các tấm wafer cảm biến MEMS là công việc đòi hỏi sự cẩn trọng cao. Nếu không điều chỉnh được nhiệt độ một cách chính xác, lực căng bề mặt sẽ khiến các tấm wafer bị dính vào nhau, và như vậy các màng cảm biến nhạy cảm này sẽ bị hủy hoại.
Để tránh tình trạng này, chúng tôi sử dụng các bộ phận gia nhiệt bằng tia hồng ngoại chuyên dụng. Mục tiêu là làm bay hơi ngay lập tức các chất lỏng còn sót lại, nhưng vẫn phải đảm bảo rằng các cảm biến không bị hư hại.
Vấn đề liên quan đến mật độ nhiệt
Điều quan trọng là phải đảm bảo nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ bề mặt wafer. Nếu có một chỗ nào đó nóng hơn các chỗ khác, wafer sẽ bị biến dạng. Rất đơn giản thôi.
Chúng tôi chế tạo các bộ phận gia nhiệt với mật độ công suất cao, để chúng có thể tăng nhiệt độ nhanh chóng. Nhưng cũng có một nhược điểm: dù công suất cao giúp rút ngắn thời gian sấy khô, nhưng nó lại gây áp lực lớn lên hệ thống cung cấp điện. Hãy chắc chắn rằng hệ thống cung cấp điện của bạn có thể chịu đựng được dòng điện cao trong lúc bộ phận gia nhiệt hoạt động.
Giữ cho môi trường sạch sẽ
Trong môi trường sản xuất, việc ô nhiễm là mối lo lớn. Chỉ cần một mảnh kim loại nhỏ thôi cũng có thể làm hỏng toàn bộ lô sản phẩm. Đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng ống thủy tinh có độ tinh khiết cao để đựng các sợi dây gia nhiệt. Điều này giúp ngăn chặn việc các chất kim loại lẫn vào cấu trúc MEMS. Chúng tôi chọn sử dụng钨 làm vật liệu cho các sợi dây gia nhiệt, vì nó có điểm nóng chảy cao và ổn định. Chúng tôi tránh sử dụng các hợp kim rẻ tiền, vì chúng sẽ bị oxy hóa sau vài tuần sử dụng.
Những thách thức thực tế
Chúng tôi thiết kế các bộ phận gia nhiệt này để có thể thay thế cho các bộ phận sấy khô thông thường. Chúng tôi còn tăng cường độ bền của các kết nối, để các bộ phận gia nhiệt không bị rung lắc khi máy hoạt động.
Nhưng bạn vẫn cần phải tìm ra sự cân bằng giữa tốc độ sấy khô và áp lực tác động lên các tấm wafer. Thật dễ bị cám dỗ muốn tăng điện áp để sấy khô nhanh hơn, nhưng điều đó sẽ gây ra hiện tượng sốc nhiệt. Bạn cần tìm ra điểm cân bằng giữa công suất của bộ phận gia nhiệt và tốc độ di chuyển của wafer. Nếu không, các mép của wafer sẽ bị cháy.
Một lời khuyên nữa: đừng chọn bộ phận gia nhiệt có công suất quá lớn so với không gian sử dụng. Nếu bộ phận gia nhiệt quá mạnh, các quạt làm mát sẽ phải hoạt động hết công suất để ngăn chặn việc vỏ máy bị nóng chảy.