Parliamo delle rotture delle lampade nei processi di essiccazione dei MEMS
Se gestite una linea di produzione MEMS ad alta intensità di lavoro, conoscete bene questa situazione disastrosa: una lampada a infrarossi si rompe. Non si tratta soltanto del tempo di fermata della linea di produzione – che è comunque un problema grave – ma anche dello scompiglio che ne deriva. Quando un tubo di quarzo si rompe, i frammenti di vetro e i depositi di tungsteno finiscono sui wafer sensibili. Una sola rottura può rendere tutto il lotto inutilizzabile.
Abbiamo dedicato molto tempo per trovare modi per evitare che ciò accada.
Perché queste lampade si rompono?
Di solito, il problema è dovuto a shock termici o a zone di sovracalore. Quando si lavora a cicli intensivi, la differenza di temperatura tra il filamento e le estremità del tubo crea una grande pressione meccanica. Per risolvere questo problema, utilizziamo quarzo sintetico di alta purezza: esso riesce a gestire meglio questi cambiamenti di temperatura. Inoltre, abbiamo modificato lo spessore delle pareti del tubo e la pressione del gas, in modo da far sì che il punto di rottura sia molto più alto rispetto a quello che si verifica durante un normale ciclo di produzione.
Una soluzione di sicurezza
Non lasciamo nulla al caso. Le nostre lampade sono dotate di protezioni aggiuntive e di sistemi di contenimento che funzionano come sistema di sicurezza. Se un tubo si brucia, il guscio della lampada funge da contenitore per i detriti, evitando che questi finiscano sui prodotti. Inoltre, utilizziamo connettori resistenti alle vibrazioni. I fenomeni di arco elettrico alle estremità dei terminali possono causare esplosioni in ambienti instabili; per questo assicuriamo che le connessioni siano solide e affidabili.
I compromessi da considerare
Le lampade ad alta potenza sono ottime per ridurre i tempi di essiccazione dei MEMS, ma generano anche un calore enorme. Non si possono semplicemente inserire in qualsiasi tipo di supporto. Il sistema di raffreddamento deve essere progettato in modo adeguato per assorbire il calore prodotto dalle lampade. Se il sistema di raffreddamento non è sufficientemente efficiente, i sigilli presenti nelle lampade inizieranno a deteriorarsi. E una volta che i sigilli si rompono, aumenta notevolmente il rischio di perdite e di guasti. Costruiamo queste lampade per impianti che funzionano 24/7. Ci concentriamo sulle limitazioni del quarzo e sulla stabilità del circuito, così da evitare problemi ai wafer e permettere alla linea di produzione di funzionare senza intoppi.