Het oude systeem achter zich laten: het drogen van MEMS-chips met infraroodstraling
Bij het maken van MEMS-sensoren is het belangrijk om de vochtigheid van de chips te verwijderen. Je wilt dat het water zo snel mogelijk verdwijnt – maar als je de temperatuur verkeerd instelt, kan dit schade toebrengen aan het materiaal en daardoor ook aan de hele batch chips.
Daarom gebruiken we koolstofdioxide-infraroodlampen. Stel je een gewone convectieoven voor: deze verwarmt alles – de lucht, de muren, de hele ruimte – alleen maar om één chip te drogen. Dat is zonde van energie. Infraroodstraling werkt anders: deze bereikt rechtstreeks het oppervlak van de chip. Er is geen tussenlaag nodig.
De fysica achter dit fenomeen is eigenlijk vrij simpel. Deze lampen zetten elektriciteit om in stralingswarmte. We zorgen er ervoor dat er veel energie in een klein gebied wordt gestuurd, zodat het water in een paar seconden kan verdampen. Omdat je de lucht rondom de chip niet hoeft op te warmen, gaat er minder energie verloren. Dat maakt het ‘groene’ aspect van deze technologie uit: minder verbruikte energie betekent ook minder CO2-uitstoot. Simpel gezegd.
Wat betreft de lampen zelf: ze zijn gemaakt van wolframdraad die zich bevindt in hoogzuiver kwarts. Om ze nog effectiever te maken, voegen we speciale coatings toe aan het kwarts. Dit zorgt er namelijk voor dat de energie rechtstreeks op de waterdruppels terechtkomt, in plaats van dat deze in het siliciumsubstraat terechtkomt.
Eén belangrijk punt om rekening mee te houden: hoe hoger de intensiteit van de lampen, hoe meer je moet letten op het koelen van de lampenkast. Anders kunnen de verbindingen smelten, en dat is natuurlijk niet wat iemand wil.