Làm sạch các linh kiện MEMS bằng ánh sáng hồng ngoại
Nếu bạn từng làm việc với các cảm biến MEMS, chắc hẳn bạn hiểu rõ những khó khăn trong việc làm khô các tấm wafer. Chỉ cần có một chút nước hoặc chất gây ô nhiễm ion trên bề mặt wafer thôi, toàn bộ sản phẩm đó sẽ trở thành rác thải. Trong nhiều năm qua, chúng ta vẫn phải sử dụng lò sấy kiểu đối lưu, nhưng thực ra việc làm nóng toàn bộ buồng sấy chỉ để làm khô một tấm wafer là sự lãng phí năng lượng khủng khiếp.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại tia ngắn. Thay vì làm nóng không khí, ánh sáng hồng ngoại tác động trực tiếp lên bề mặt wafer. Cách này vừa tiết kiệm năng lượng, vừa tốt hơn cho môi trường.
Vấn đề liên quan đến nhiệt độ
Bí quyết nằm ở chỗ: ánh sáng hồng ngoại hoạt động thông qua bức xạ. Bạn không cần phải chờ cho căn phòng nóng lên; năng lượng sẽ trực tiếp tác động lên mục tiêu cần được làm khô. Nhưng bạn cần điều chỉnh độ mạnh của năng lượng sao cho phù hợp. Nếu sử dụng các tấm wafer kích thước 300mm, hệ thống đèn cần được điều chỉnh một cách chính xác. Nếu công suất đèn quá thấp, bạn sẽ thấy những vết ố trên bề mặt wafer. Ngược lại, nếu công suất quá cao, các cấu trúc MEMS có thể bị tổn hại. Đó là một sự cân bằng khó khăn.
Các thiết bị được sử dụng
Để đảm bảo hiệu quả, chúng tôi sử dụng các vỏ bọc bằng thạch anh có độ tinh khiết cao. Chúng có thể chịu được sự thay đổi nhiệt độ nhanh mà không bị nứt vỡ. Chúng tôi cũng sử dụng sợi dây tóc chứa halogen, vì chúng có tuổi thọ cao và giúp duy trì mức độ chiếu sáng ổn định.
Về mặt phần cứng, chúng tôi sử dụng các konektor loại R7 hoặc SK15. Chúng phù hợp hoàn hảo với các đèn, giúp tránh hiện tượng cháy nổ và giúp việc thay thế đèn trở nên dễ dàng hơn. Về cơ bản, đó là cách thay thế đèn một cách dễ dàng.
Những ưu và nhược điểm
Việc chuyển sang sử dụng ánh sáng hồng ngoại mang lại nhiều lợi ích cho mục tiêu “Nhà máy xanh”, vì nó giúp giảm thời gian làm nóng và lượng năng lượng tiêu thụ trên mỗi tấm wafer. Nhưng cũng có một nhược điểm: lượng năng lượng lớn này tạo ra rất nhiều nhiệt trong bo mạch. Nếu hệ thống làm mát không hoạt động tốt, bo mạch sẽ bị quá nóng và các đèn sẽ hỏng nhanh hơn dự kiến.
Khi mọi thứ được sắp xếp ổn thỏa, mọi thứ sẽ hoạt động tốt. Bạn có thể xử lý các tấm wafer nhanh hơn, tránh lãng phí năng lượng, và diện tích sử dụng cũng giảm đi. Về cơ bản, bạn phải hy sinh một chút độ mạnh của năng lượng ban đầu để đổi lấy chi phí năng lượng thấp hơn vào cuối ngày.