Wie man MEMS-Chips trocknet – ohne Probleme
Das Trocknen von MEMS-Sensorchips erfordert einiges an Geschick. Man muss das Wasser schnell entfernen – doch wenn man zu aggressiv vorgeht, besteht die Gefahr von thermischen Belastungen oder übrig bleibenden Rückständen.
Unser Trick besteht darin, Infrarotheizungen in Kombination mit reflektierenden Oberflächen aus Gold zu verwenden. Das klingt zwar kompliziert, aber im Grunde geht es darum, sicherzustellen, dass die Wärme tatsächlich auf den Chip trifft – und nicht nur den Inneren der Maschine erwärmt.
Warum Gold?
Stellen Sie sich eine normale Quarzlampe vor: Sie gibt Wärme in alle Richtungen ab. In einer herkömmlichen Anlage geht also die Hälfte der Energie einfach verloren. Durch das Auftragen einer hochreinen Goldschicht auf die Reflektoroberfläche kann man etwa 98 Prozent des Infrarotlichts wieder dorthin lenken, wo es hingehört.
Es geht dabei nicht nur darum, die Stromkosten zu senken – sondern auch um Effizienz. Wenn man die Energie konzentriert, erreicht man die gewünschte Temperatur viel schneller. Dadurch verkürzen sich die Bearbeitungszeiten und die Produktionsgeschwindigkeit steigt. Das ist ein echter Gewinn.
Die schwierige Seite
Natürlich kann man einfach die Leistung erhöhen – doch das bringt Probleme mit sich. Bei so hoher Hitze wird die Lamphaube stark belastet. Wenn die Luftzirkulation nicht richtig eingestellt ist, brennen die Filamente viel früher aus, als eigentlich nötig wäre.
Wir konzentrieren uns darauf, die Abmessungen der Heizelemente so klein wie möglich zu halten, während gleichzeitig die Heizeffizienz maximiert wird. Das Ziel ist ein gleichmäßiges Temperaturverteilungsmuster. Man möchte schließlich nicht, dass die Ränder des Chips beschädigt werden, während der Mittelbereich noch feucht ist.
Die richtige Ausrichtung
Noch eines: Die Ausrichtung ist entscheidend. Selbst ein paar Millimeter Abweichung können dazu führen, dass sich der Fokuspunkt des Goldreflektors verschiebt. Dann entstehen kühle Stellen auf dem Chip – und man muss von vorne anfangen.
Wir empfehlen, starre Befestigungsbrücken zu verwenden. Dadurch bleibt die Lampe fest an ihrem Platz – auch bei Vibrationen des Systems. So bleibt die Wärmeverteilung über die gesamte Sensoroberfläche konstant.