Сокращение объема углерода при сушке MEMS-датчиков с использованием инфракрасного излучения
При производстве MEMS-датчиков необходимо тщательно удалить влагу с пластин. Нужно избавиться от воды, но нельзя просто использовать высокие температуры — это может привести к деформации всей конструкции.
Поэтому мы используем лампы с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо того чтобы нагревать воздух, стены и все остальное в помещении, инфракрасные лампы направляют свое излучение прямо на молекулы воды. Это позволяет избежать лишнего нагрева.
Не нужно нагревать воздух.
Подумайте о традиционной конвективной печи: она потребляет много энергии. Необходимо потратить кучу денег, чтобы нагреть воздух в камере, прежде чем пластина вообще почувствует тепло. Инфракрасные лампы работают иначе: они направляют тепло именно туда, где это необходимо.
Это значит, что время разогрева сокращается до минимума. Не нужно тратить киловатты-часы на ожидание, пока оборудование нагреется. Лампы достигают заданной температуры за секунды. А если следующая партия еще не готова? Просто выключите лампы. Нет никакой траты ресурсов.
Проблемы в чистых комнатах.
В условиях производства MEMS-датчиков даже одна крошечная частица пыли может привести к катастрофе — она может уничтожить целую партию продукции. Чтобы этого избежать, мы используем контейнеры из высокочистого кварца. Они не выделяют частиц и не испускают газы.
Но есть один недостаток: для достижения высокой температуры необходимо большое количество энергии. Если не быть осторожным, нити в лампах могут сгореть слишком быстро. Мы решаем эту проблему, поддерживая оптимальный баланс между мощностью ламп и потоком охлаждающего воздуха вокруг них.
Компромиссы, связанные с теплом.
Здесь возникает сложность: чем быстрее нужно обработать пластину, тем больше энергии требуется. Лампы с высокой мощностью способствуют ускорению процесса, но при этом они становятся очень горячими — особенно в местах подключения. Если система охлаждения не справляется, это может привести к повреждению проводов или датчиков. Это постоянная борьба за баланс между охлаждением и сушкой пластины.
Переход на использование инфракрасных ламп — это не просто способ ускорения процесса. Это также способ избавления от неэффективности систем принудительного вентиляции. Это гораздо более эффективный способ достижения целей по снижению выбросов углерода, без ущерба для качества продукции.