تجفيف رقائق أجهزة الاستشعار من نوع MEMS باستخدام الإشعاع تحت الأحمر
إذا كنت قد عملت في مجال تصنيع أجهزة MEMS، فأنت تعرف جيدًا مدى صعوبة التخلص من الرطوبة المتبقية بعد عمليات النحت أو التنظيف. إنها مشكلة كبيرة حقًا. يلجأ معظم الناس إلى استخدام فرن التسخين التقليدي، لكن ذلك يعني في الحقيقة استخدام طاقة هائلة لتسخين قطعة صغيرة من البيتزا فقط. إنه إهدار للطاقة.
لذلك، نستخدم مصابيح الإشعاع تحت الأحمر ذات الموجات القصيرة. بدلاً من تسخين الهواء المحيط بالرقاقة، نقوم بتسخين سطح الرقاقة مباشرة. إنها طريقة أكثر كفاءة لتشغيل المصانع الخضراء.
عامل السرعة
أفضل شيء في هذه الطريقة هو أن عملية التسخين تحدث بسرعة فائقة. أما المصابيح التقليدية، فتحتاج وقتًا طويلاً للتسخين، مما يعني استهلاك طاقة كبيرة أثناء انتظار تسخين الآلة. أما مصابيح الإشعاع تحت الأحمر، فهي تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة على الفور. وبما أننا نستخدم موجات قصيرة، فإن الحرارة تخترق الرقاقة وتبخر السوائل قبل أن يحدث ارتفاع في درجة حرارة الرقاقة نفسها.
ونتيجة لذلك، نحصل على آلة أصغر حجمًا، بالإضافة إلى استهلاك طاقة أقل.
تفاصيل التصنيع
نستخدم أغلفة من الكوارتز عالي النقاء للمصابيح. في مصانع أشباه الموصلات، يُعتبر التلوث المعدني مشكلة كبيرة، لذلك لا نخاطر به. كما نقوم بضبط الفلامنتات بحيث تكون درجة الإشعاع المنبعثة متوافقة تمامًا مع ما تحتاجه مادة الرقاقة لامتصاصه.
لكن يجب الحذر، فإذا تم توجيه طاقة كبيرة جدًا إلى نقطة واحدة، فقد يتشوه شكل الرقاقة أو يحدث صدمة حرارية. لمنع ذلك، نقوم بضبط مسافة المصباح واستخدام أجهزة تحكم في الطاقة المتدفقة. هذا يساعد على الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة وآمنة.
التضحيات
استخدام الإشعاع تحت الأحمر يجعل الأمور أسهل من نواحٍ عدة. فهو يقلل من استهلاك الطاقة، كما يسمح بالتخلص من أنظمة التدفئة المعقدة.
لكن هناك عيب واحد: الإشعاع تحت الأحمر يحتاج إلى خط رؤية واضح. إذا كان الحامل الخاص بالرقاقة يحتوي على أضلاع سميكة أو أي نوع من الحواجز، فسوف تظهر مناطق باردة في الرقاقة. يجب أن يكون التوجيه دقيقًا للغاية، خاصة على الأسطح بحجم 200 مم أو 300 مم. إذا كان هناك أي خطأ بسيط، فسوف تظهر خطوط جافة على الرقاقة، وهو ما يؤدي إلى تدمير الرقاقة بسرعة.