كيفية تجفيف رقائق MEMS دون أي مشاكل
عند تصنيع أجهزة استشعار MEMS، آخر شيء نريده هو وجود قطرة رطوبة واحدة أو بقعة من المذيبات التي قد تدمر العملية بأكملها. لكن المشكلة تكمن في كيفية تجفيف هذه الرقائق دون إتلاف المادة نفسها أو السماح بدخول مواد ملوثة إليها.
لهذا السبب، نستخدم أجهزة تسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير. بدلاً من محاولة تسخين الغرفة بأكملها – وهو أمر يعتبر مضيعة للوقت والطاقة – فإن أجهزة الأشعة تحت الحمراء ترسل الطاقة مباشرة إلى سطح الرقيقة. إنها طريقة فعالة ونظيفة.
لماذا تعمل هذه الطريقة؟
فكر في فرن التسخين التقليدي؛ فهو يستهلك نصف طاقته في تسخين الهواء فقط، وهو أمر غير فعال. أما أجهزة الأشعة تحت الحمراء فهي مختلفة؛ فهي ترسل فوتونات تجعل جزيئات الماء تهتز، مما يؤدي إلى عملية تبخر سريعة جداً.
وبما أن الحرارة موجهة بدقة، فلا حاجة إلى استخدام أجهزة ضخمة. بالإضافة إلى ذلك، مع تحول الصناعة بعيداً عن استخدام المواد الكيميائية الضارة والأنظمة التي تستهلك الكثير من الطاقة، فإن أجهزة الأشعة تحت الحمراء تعتبر الخيار الأمثل. لا حاجة إلى استخدام محفزات كيميائية أو أنظمة تهوية ضخمة قد تؤدي إلى تسرب الجسيمات إلى الأماكن الخاطئة.
التوازن في استخدام الحرارة
الأمر لا يتعلق فقط بزيادة درجة الحرارة؛ بل يجب أن نكون حذرين بشأن تغيرات درجة الحرارة.
المصابيح ذات الشدة العالية مفيدة لتسريع عملية التجفيف، لكن هناك مشكلة: إذا كان موضع المصباح خاطئاً أو كان التحكم في الطاقة غير دقيق، فقد يحدث تراكم للحرارة في أماكن معينة. وعلى رقيقة بحجم 300 مم، فإن ذلك قد يؤدي إلى تلف الهياكل الدقيقة الموجودة على الرقيقة.
لمنع ذلك، نستخدم أجهزة تسخين مزودة بأجهزة تحكم دقيقة من نوع PID. كما نستخدم أيضاً فراغاً أو غازاً خاملاً لمنع أكسدة الرقيقة. كل شيء يتعلق بالتحكم الدقيق.
تكييف النظام مع خطوط الإنتاج
لقد صممنا هذه الأنظمة لتكون بديلاً بسيطاً للأفران التقليدية.
نستخدم غلافات من الكوارتز لمنع انتقال الأيونات المعدنية إلى الرقائق. كما أن الأسلاك المستخدمة في النظام سريعة الاستجابة، مما يسمح بتشغيل النظام وإيقافه في غضون مللي ثوانٍ، وبالتالي لا داعي للقلق بشأن تجاوز درجة الحرارة المطلوبة وتلف الرقائق.
وعندما تتعطل إحدى المصابيح، لا حاجة إلى تفكيك النظام بأكمله؛ كل ما عليك فعله هو استبدال المصباح والاستمرار في العمل.