Die richtige Trocknung von MEMS-Wafern mit Infrarotstrahlung
Wenn Sie eine intelligente Fertigungsanlage aufbauen, wissen Sie ja: Alles muss durch Daten gesteuert werden. Doch bei der Trocknung von MEMS-Sensorwafern ist die physische Hardware genauso wichtig wie die Software. Deshalb haben wir auf die alten Konvektionsöfen verzichtet und stattdessen auf Kurzwellen-Infrarot-Systeme umgestellt.
Das ist einfach schneller – außerdem verhindert es, dass Chemikalien in die Wafer eindringen und diese beschädigen.
Mit der Wärme umgehen
Das Schwierige bei MEMS-Wafern ist es, die Feuchtigkeit schnell zu entfernen, ohne die Wafer zu belasten. Man kann nicht einfach nur Hitze einwirken lassen und darauf hoffen, dass alles gut geht.
Wir verwenden Hochleistungsquarzlampen, um die Wärmestärke genau dort zu konzentrieren, wo sie benötigt wird. Durch Anpassung von Spannung und Betriebszyklus kann man den Wärmefluss flexibel steuern. Egal ob es sich um dünne Wafer oder um Sensoren mit komplexer Geometrie handelt – das System passt sich automatisch an.
Da die Reaktionszeit nahezu sofortig ist, kann der PLC die Wärmeintensität je nach Echtzeitdaten anpassen. So funktioniert eine moderne, digitale Fertigungsanlage.
Die Details der Hardware
Wir verwenden hochreine Quarzmanhüllungen für die Heizgeräte. Warum? Weil man auf keinen Fall möchte, dass Gase direkt neben den Wafern entstehen.
Wir ordnen diese Lampen in Arrangements an, damit die Wärme gleichmäßig auf jeder Stelle der Wafer verteilt wird. Zudem verwenden wir spezielle Steckverbindungen. Glauben Sie mir: Man will schließlich nicht, dass die Komponenten lose werden, wenn die Maschinen vibrieren.
Aber es gibt ein Problem: Hohe Intensitäten des Infrarots führen dazu, dass die Wafer zwar schnell trocknen, doch das umgebende Gehäuse stark belastet wird. Man muss daher sorgfältig mit den Kühlvorrichtungen und Lüftern umgehen – sonst werden die Steuerungsgeräte beschädigt.
„Intelligente“ Lösungen
In einer digitalen Fertigungsanlage muss jede Komponente über ihren Zustand berichten. Unsere Infrarotsysteme passen sich direkt in Ihre SCADA-Struktur ein.
Man kann erkennen, wann eine Lampe anfängt zu versagen, oder genau feststellen, wie viel Energie jede Wafer verbraucht. Dadurch muss man nicht mehr nach einem starren Wartungsplan vorgehen, sondern kann die Probleme rechtzeitig beheben.
Wenn eine Lampe anfängt, ungenau zu arbeiten, meldet das System das sofort. Man kann die defekte Komponente austauschen, bevor die Produktion leidet. Das ist der wahre Vorteil einer datengetriebenen Fertigungsanlage.