Wanneer je MEMS-sensorwafer droogt na een chemische reiniging, heb je warmte nodig – en dat snel. Maar hier ligt het probleem: dit doen in de buurt van ontvlambare oplosmiddelen is net alsof je met vuur speelt. Niet op een metaforische manier, maar letterlijk: het kan echt tot een explosie leiden.
Daarom gebruiken we gespecialiseerde infrarode (IR)-lampen. Zij zorgen voor het gewenste resultaat zonder dat je werkplek in een gevaarzone verandert.
Het behouden van een gesloten omgeving
Standaard IR-lampen hebben een open constructie. In een ruimte vol vluchtige chemische dampen is dit een groot risico. Eén vonk of één oververhit onderdeel kan al tot een ramp leiden.
Om dit te voorkomen, plaatsen we de lampen in een stevig kwarts- of roestvrijstalen behuizing. Denk erbij aan een soort fysiek schild. We gebruiken ook hittebestendige dempingen en hermetische sluitingen, zodat geen dampen in de elektronica kunnen komen en er geen hete plekken op het chassis ontstaan. Het gaat erom dat je gerust kunt werken.
Het juiste temperatuurniveau bereiken
Je kunt de wafers niet zomaar met veel warmte behandelen; anders buigen ze uit. We passen zorgvuldig het verhoudingsgetal tussen vermogen en lengte aan, zodat alles stabiel blijft. Door gebruik te maken van kortegolflengte-IR-straling dringt de warmte recht door de vloeistoflaag op het oppervlak van de wafer heen. Het is snel en efficiënt. Hierdoor blijven de wafers minder lang in de gevaarzone.
Maar je kunt het niet zomaar ‘aanzetten en vergeten’. Je hebt een snelwerkend PID-regelaar nodig. Als de luchtcirculatie afneemt of de transportband stopt, moeten de lampen onmiddellijk worden uitgeschakeld. Anders gaan de wafers verbranden – of erger nog: kan de behuizing beschadigd raken.
De realiteit van het ontwerp
Niets is perfect. Die gesloten behuizing is wel handig voor de veiligheid, maar het zorgt ook voor extra thermische massa.
Wat betekent dit voor jou? De tijd die nodig is om de temperatuur te bereiken, zal wat langer duren dan wanneer je een openlamp gebruikt. Je moet deze vertraging dus meerekenen in je processchema.
Nog één tip: houd de kabelisolatie in de gaten. Sommige IR-stroombronnen gebruiken hoge frequenties, waardoor er ruis in je MEMS-apparatuur kan komen. Goed aardingswerk helpt hier enorm.