צמצום פליטות הפחמן בתהליך ייבוש MEMS באמצעות אור אינפרא-אדום
כשמייצרים חיישני MEMS, הסרת הלחות מהוופרים היא משימה עדינה. יש צורך להסיר את המים, אך אי אפשר לעשות זאת על ידי חימום ישיר – שכן זה עלול לגרום לעיוות של כל המבנה.
לכן אנו משתמשים בנורות אינפרא-אדום בעלות גלי אור קצרים. במקום לחמם את האוויר, הקירות וכל שאר האלמנטים בחדר, האור האינפרא-אדום פוגע ישירות במולקולות המים. זו דרך יעילה לחימום.
אל תחממו את האוויר.
חשבו על תנור קונבקציה רגיל – הוא צורך הרבה אנרגיה. צריך להשקיע הרבה כסף כדי לחמם את האוויר בתוך התנור, לפני שהוופרים בכלל מרגישים את החום. אור אינפרא-אדום שונה – הוא מרכז את החום בדיוק במקום הנכון.
כך, זמן החימום פוחת. אין צורך לבזבז אנרגיה רבה רק כדי לחכות שהמכונה תתחמם. הנורות האלו מגיעות לטמפרטורה הרצויה תוך שניות בלבד. כשהמוצרים הבאים עדיין לא מוכנים? פשוט כיבו את הנורות. אין צורך בבזבוז כסף.
האתגרים בחדר הנקי
בסביבת MEMS, גרגיר אבק קטן יכול להרוס כל אספקה של מוצרים. כדי למנוע זאת, אנו משתמשים במעטפות קוורץ באיכות גבוהה. הן לא מפיקות חלקיקים ולא משחררות גזים.
אך יש בעיה: כדי להשיג ריכוז חום גבוה, יש צורך להפעיל לחץ רב על החוטים של הנורות. אם לא נזהרים, הם עלולים להישרף מהר מאוד. אנו מתגברים על בעיה זו על ידי איזון בין עוצמת החום לבין זרימת אוויר קר סביב קצוות הנורות. זה כולל איזון מושלם.
הפשרה בנושא החום
הבעיה היא שככל שרוצים שהתהליך יהיה מהיר יותר, כך צריך יותר אנרגיה. נורות בעלות עוצמת חום גבוהה טובות להגדלת הקצב, אך הן נהיות חמות מאוד – בעיקר בחלקים השונים של הנורה.
אם הקירור אינו מספיק, החיווט עלול להישרף או החיישנים עלולים להיפגע. זו מעין מלחמה תמידית – צריך לשמור על החומרים קרים, אך גם על הוופרים יבשים לחלוטין.
העברה לשימוש באור אינפרא-אדום אינה רק דרך להאיץ את התהליך – זו גם דרך להיפטר מהבעיות של מערכות אוויר מאולץ. זו דרך יעילה יותר להשיג את היעדים של צמצום פליטות הפחמן, מבלי לפגוע ביעילות הייצור.