بیشینهسازی خروجی الکتریکی در فرآیند خشککردن ویفرهای MEMS با استفاده از گرمکنهای با پوشش طلا
ما این گرمکن را برای یک دلیل ساده ساختیم: تضمین اینکه هر وات انرژی وارد شده، به صورت گرمای متمرکزی بر روی ویفر تخصیص یابد. زیرا در فرآوری MEMS، خشککردن صرفاً به معنای گرم کردن مواد نیست؛ بلکه به معنای ارائه گرمای دقیق، قابل تکرار و تحت کنترل کامل است.
منبع انرژی مورد نیاز برای تولید گرما
در قلب این دستگاه، یک عنصر گرمایشی با چگالی بالا وجود دارد که برای تولید انرژی حرارتی متمرکز طراحی شده است. ما اندازه کل سیستم را طوری تنظیم کردهایم که با بار حرارتی محفظه مناسب باشد؛ بنابراین حتی در شرایط کاری پرسرعت نیز، دستگاه به ثبات خود باقی میماند.
طراحی الکتریکی
این دستگاه از ولتاژ بالا برای کار استفاده میکند؛ این امر به معنای جریان کمتر برای همان میزان انرژی است. جریان کمتر به این معناست که میتوان از سیمهای کوچکتری استفاده کرد، افت ولتاژ کمتری رخ خواهد داد و اتصالات نیز خنکتر خواهند ماند. بنابراین میتوان این دستگاه را با سیمهای صنعتی معمولی نصب کرد؛ در عین حال میتوان به دماهای بالای لازم برای خشککردن سریع و یکنواخت دست یافت. این یک تعادل مهندسی ساده است: ولتاژ بالا باعث توزیع بهتر انرژی میشود، اما پانل کنترل و عایقبندی دستگاه باید برای این ولتاژ مناسب باشد.
پوشش طلا: فقط برای ظاهر نیست!
پوشش طلا روی سطح بازتابنده، فقط برای زیبایی نیست؛ بلکه دارای کاربرد عملکردی است. طلا میتواند اشعه مادون قرمز را به خوبی بازتاب دهد؛ بنابراین انرژی کمتری به محیط اطراف سرریز میشود و بیشتر انرژی در دقیقاً همان جایی که نیاز است، یعنی روی ویفر، تخصیص مییابد. این امر باعث میشود که توزیع گرما یکنواخت باشد و تغییرات ناگهانی در دما از لبهها به مرکز وجود نداشته باشد.
بدنه گرمکن:
بدنه گرمکن روی یک زیرلایه کوارتز قرار دارد؛ ما کوارتز را انتخاب کردیم زیرا مقاومت بالایی در برابر شوکهای حرارتی دارد و در محیطهای تمیز نیز پایدار میماند. لایه طلا نیز توسط یک لایه محافظ مقاوم در برابر چرخههای حرارتی مکرر محافظت میشود. همچنین، طراحی گرمکن به گونهای است که میدان حرارتی به طور یکنواخت بر روی ویفر پخش شود؛ بنابراین هیچ نقطه داغی وجود ندارد و توزیع گرما یکنواخت است.
تأثیر این دستگاه بر فرآیند خشککردن
هدف از خشککردن ویفرهای MEMS، حذف سریع رطوبت، بدون ایجاد فشار بر روی مواد، است. پوشش طلا به شما امکان کنترل دقیق بر محل تخصیص انرژی را میدهد؛ گرما روی ویفر تخصیص مییابد، نه روی ابزارهای مورد استفاده. این امر باعث کاهش زمان کار و کاهش تعداد ویفرهای از بین رفته در اثر خشککردن ناهموار میشود.
نصب دستگاه
نصب این دستگاه بسیار ساده است؛ ما طراحی آن را طوری کردهایم که بتوان آن را مستقیماً در محفظهها و تجهیزات موجود نصب کرد.
عملکرد دستگاه
این دستگاه روزهای متمادی به طور مداوم کار میکند؛ اما به سیستم خنککردن مناسبی نیاز دارد. چگالی بالای انرژی به این معناست که سیستم خنککننده دستگاه باید بتواند با این بار کار کند. اگر سیستم خنککردن به درستی طراحی شود، عملکرد دستگاه یکنواخت خواهد بود، انرژی کمتری هدر خواهد رفت و دستگاح حتی در شرایط تولید طولانیمدت نیز به کار خود ادامه خواهد داد.