Tại sao bạn nên bỏ phương pháp sấy bằng khí nóng và chuyển sang phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại
Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực chế tạo MEMS, chắc hẳn bạn đã từng trải qua cảm giác khó chịu khi phải sấy các tấm wafer sau quá trình etching hoặc làm sạch. Đó thực sự là một trở ngại lớn. Hầu hết các xưởng sản xuất mà tôi từng đến vẫn sử dụng phương pháp sấy bằng khí nóng. Đó là phương pháp “đáng tin cậy” nhưng thực ra lại rất chậm.
Không khí không thể truyền nhiệt hiệu quả. Bạn sẽ phải chờ đợi rất lâu cho đến khi khí có thể xuyên qua bề mặt chất lỏng để giúp chất lỏng bay hơi. Điều này thật phiền phức.
Sự chậm trễ trong quy trình sản xuất
Hãy nghĩ về cách hoạt động của lò nướng kiểu đối lưu. Bạn phải làm nóng toàn bộ không gian bên trong lò trước khi bắt đầu quy trình sản xuất. Đó là một quá trình diễn ra rất chậm.
Trong khi đó, phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại hoạt động khác. Thay vì làm nóng không khí, các tia hồng ngoại sẽ đi thẳng qua chất lỏng và tác động trực tiếp lên bề mặt tấm wafer. Như vậy, bạn đã loại bỏ được yếu tố trung gian.
Tôi đã thấy thời gian sấy giảm từ vài phút xuống chỉ còn vài giây khi chuyển sang sử dụng tia hồng ngoại. Điều này không phải do nhiệt độ cao hơn, mà vì năng lượng được truyền trực tiếp đến nơi cần thiết một cách nhanh chóng. Điều này rất hữu ích đối với những ai sản xuất với số lượng lớn, vì như vậy máy sấy sẽ chiếm ít không gian hơn và quy trình sản xuất sẽ diễn ra nhanh hơn.
Những hạn chế
Tuy nhiên, việc sử dụng tia hồng ngoại cũng không phải là hoàn hảo. Các bộ sấy bằng tia hồng ngoại yêu cầu nguồn điện lớn. Khác với quạt thông gió, bóng đèn hồng ngoại tạo ra gradient nhiệt rất mạnh.
Nếu bộ điều khiển PID và các cảm biến không được thiết lập chính xác, bạn sẽ gặp nhiều vấn đề. Bạn có thể làm nóng quá mức các mép tấm wafer hoặc gây ra hiện tượng sốc nhiệt. Bạn cũng cần chú ý đến khoảng cách giữa bóng đèn và tấm wafer. Chỉ cần sai lệch vài milimet thôi, bạn đã có thể gặp phải những vùng nóng quá mức, gây hư hỏng sản phẩm.
Cách lắp đặt
Việc thay thế lò nướng kiểu đối lưu bằng bộ sấy bằng tia hồng ngoại thường khá đơn giản. Nhưng bạn đừng quên xem xét hệ thống dây điện.
Bóng đèn hồng ngoại tiêu thụ khá nhiều điện năng, đặc biệt là trong giai đoạn khởi động. Hãy đảm bảo rằng hệ thống điện của bạn có thể chịu được công suất cao trước khi bật bóng đèn.
Khi mọi thứ đã được chuẩn bị xong, điều tuyệt vời nhất chính là sự yên tĩnh. Không còn tiếng ồn từ quạt hay đường ống dẫn khí nữa. Số lượng bộ phận chuyển động ít hơn, vì vậy khả năng hỏng hóc cũng giảm đi. Ngoài ra, cũng ít xảy ra hiện tượng rung động gần các cảm biến nhạy cảm. Thật là một giải pháp tuyệt vời.