Limpeza de sensores MEMS por meio de radiação infravermelha
Se você já trabalhou com sensores MEMS, sabe bem o quanto é difícil secar as pastilhas de silício. Uma pequena mancha de água ou um pouco de contaminação iônica já é suficiente para tornar todo o lote inutilizável. Durante anos, dependemos de fornos de convecção, mas, para ser honesto, é um grande desperdício de energia aquecer toda a câmara só para secar uma única pastilha.
Por isso, passamos a utilizar lâmpadas de radiação infravermelha de onda curta. Em vez de aquecer o ar, a energia atinge diretamente a superfície da pastilha. Isso é mais eficiente e também melhor para o planeta.
O lado térmico do processo
A vantagem das lâmpadas de IR é que elas funcionam por meio de radiação. Não é preciso esperar que o ambiente fique quente; a energia atinge diretamente o alvo. Mas é preciso ajustar corretamente a densidade de potência. Se forem usadas pastilhas de 300 mm, o arranjo das lâmpadas precisa estar perfeitamente ajustado. Se a potência for baixa demais, haverá marcas indesejadas na superfície da pastilha. Se for alta demais, há risco de danificar as estruturas dos sensores MEMS. É preciso equilibrar bem esses fatores.
Os componentes utilizados
Para que isso funcione, utilizamos invólucros de quartzo de alta pureza. Eles conseguem suportar as variações bruscas de temperatura sem se quebrar. Também utilizamos filamentos cheios de halogênio, pois eles duram mais tempo e mantêm a intensidade da luz estável. Quanto aos conectores, usamos modelos R7s ou SK15. Eles se encaixam perfeitamente, o que evita problemas com faíscas e facilita a substituição das lâmpadas durante a manutenção. É praticamente um substituto direto.
Os trade-offs reais
Mudar para lâmpadas de IR é uma vantagem para os objetivos de “fábricas verdes”, pois reduz o tempo de aquecimento e a quantidade total de energia consumida por pastilha. Mas há um problema: toda essa energia gera muito calor dentro do equipamento. Se os ventiladores e trocadores de calor não forem eficientes, o equipamento superaquecerá e as lâmpadas se queimarão mais rápido do que deveriam.
Quando tudo está bem ajustado, tudo funciona perfeitamente. As pastilhas são processadas mais rapidamente, não há desperdício de energia, e o espaço ocupado pelo equipamento diminui. Em resumo, estamos sacrificando um pouco da densidade de potência inicial em troca de uma conta de energia muito menor no final do dia.