طريقة أكثر كفاءة لتجفيف رقائق MEMS (دون إهدار الطاقة)
لنكن صادقين: عملية تجفيف رقائق MEMS التقليدية مزعجة للغاية. سواء استخدمنا أفران التسخين التقليدية أو طريقة التجفيف بالدوران، فإننا في النهاية نضيع الكثير من الطاقة دون أي فائدة. إنها عملية بطيئة ومُضيعة للطاقة، وهي طريقة قديمة للغاية.
لقد وجدنا طريقة أفضل. بدلاً من تسخين الغرفة بأكملها لتجفيف الرقيقة، نستخدم تقنية التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير. إنها طريقة مختلفة؛ بدلاً من تسخين الهواء، نستهدف جزيئات الماء نفسها، وبذلك يختفي الرطوبة تماماً.
الفيزياء وراء هذه الطريقة رائعة للغاية.
في عملية تصنيع رقائق MEMS، يجب أن نحصل على درجة حرارة كافية لإتمام العملية، لكن ليس بدرجة تؤدي إلى تشوه الرقيقة. أضواء الأشعة تحت الحمراء التي نستخدمها تصل إلى طول موجي محدد، مما يساعد في التخلص من طبقة الماء المتبقية بعد عملية النقش.
وبما أننا لا نضيع الطاقة في تسخين الهواء داخل الغرفة، فإن استهلاك الطاقة يقل بشكل كبير. هذا يعني تحسين وقت التصنيع، بالإضافة إلى تقليل الأثر البيئي الناتج عن استخدام الطاقة.
الآن، دعونا نتحدث عن المكونات الفيزيائية لهذه الأجهزة.
نحن نستخدم فتيلات هالوجينية وأنابيب كوارتز عالية النقاء في تصنيع هذه الأجهزة. النتيجة؟ حرارة تصل إلى الرقيقة بشكل فوري.
لكن هناك مشكلة واحدة: لا يمكن استخدام هذه الأجهزة مع أي دائرة كهربائية عادية. شدة الطاقة المستخدمة كبيرة جداً. إذا حاولنا زيادة الطاقة المستخدمة، فإن ذلك قد يؤدي إلى مشاكل مثل الصدمات الحرارية أو تشوه الرقيقة.
للحفاظ على سلامة الأجهزة، نحتاج إلى نظام تحكم دقيق. نحن نوصي باستخدام أجهزة تحكم من نوع PID مع أجهزة قياس سريعة الاستجابة. هذا يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة ويمنع حدوث أي مشاكل.
كيفية تشغيل الأجهزة (والحفاظ عليها بهذه الحالة)
الجزء الأفضل؟ إن هذه الأجهزة يمكن استبدالها بسهولة. نحن نستخدم موصلات قياسية، لذا لا داعي لقضاء أيام في إعادة توصيل الأسلاك.
لكن يجب الانتباه إلى شيء واحد: الغرف المخصصة للتصنيع قد تضر بالمكونات الفيزيائية للأجهزة. الأبخرة الكيميائية قد تؤذي أنابيب الكوارتز. نحن نستخدم زجاجًا مقاومًا للتآكل، لكن يجب الانتباه إلى تراكم الغازات أو الأوساخ على الأجهزة.
إذا تلوثت الأنابيب، فإن قدرة نقل الحرارة ستنخفض، وبالتالي ستنخفض كفاءة استخدام الطاقة. يجب الحفاظ على نظافة الأجهزة، حتى يمكن تحقيق أهداف المصنع الخضراء.