
如何让MEMS芯片在干燥过程中不受损害
让MEMS传感器芯片干燥其实是一项相当棘手的任务。需要尽快让芯片上的水分蒸发,但如果不小心的话,就可能会出现水渍,甚至更糟糕的是,机械应力会破坏整个芯片的结构。
因此,我们使用专为这一目的而设计的红外线加热器。这类加热器可以直接对芯片表面进行加热,从而在表面张力将那些精细的MEMS结构挤压在一起之前就去除水分。
高温带来的挑战
我们希望每英寸的功率尽可能高。因为这样可以让芯片在几秒钟内就达到蒸发温度,而不是几分钟。如果干燥时间过长,就容易让杂质进入芯片内部。
不过,高热量密度也有其弊端。必须谨慎控制温度的上升和下降速度。如果温度变化过于剧烈,芯片上的薄膜结构就会破裂。所以,温度控制非常重要。
石英材料与“浪费”问题
为了保持稳定性,我们将加热元件置于高纯度的石英材料中。这是避免因温度波动而导致芯片变形的唯一方法。
此外,我们还会给加热元件涂上特殊涂层,这样能量就能直接作用于芯片表面,而不是仅仅加热腔体壁。这样就能确保热量集中在正确的位置。另外,我们使用的都是标准接口,因此在进行维护时,可以轻松更换加热元件,继续使用。
不容有失
在洁净室中,哪怕出现一次电弧故障,都可能毁掉整批芯片。因此,我们绝不冒险。每台加热器都会经过100%的绝缘性能测试。我们会将其置于极限电压下进行测试,以确保没有电流泄漏。一旦出现故障,那就意味着一切都要重新开始。
最后一点建议:确保电源的阻抗与加热元件的阻抗相匹配。如果两者不匹配,要么会导致加热效率低下,要么就会使加热元件过早损坏。