تجفيف رقائق MEMS باستخدام الأشعة تحت الحمراء: الطريقة الفعالة
عند صنع أجهزة الاستشعار من نوع MEMS، آخر شيء يرغب المرء فيه هو وجود قطرات رطوبة أو بقايا مذيبات قد تدمر البنية الدقيقة للرقاقة. إنه توازن دقيق للغاية؛ فلا بد من أن تكون الرقاقات جافة تمامًا، لكن لا يمكن استخدام الحرارة العالية لتجفيفها، لأن ذلك قد يؤدي إلى تلف الرقاقة.
لذلك نستخدم أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية القصيرة. بدلاً من استخدام الهواء الساخن أو المذيبات الكيميائية، تقوم هذه الأجهزة بإرسال الطاقة مباشرة إلى سطح الرقاقة. إنها طريقة فعالة ونظيفة.
كيف يعمل ذلك؟
فكر في فرن التسخين التقليدي؛ فهو يحتاج إلى تسخين الهواء أولاً، ثم يقوم الهواء بتسخين الطعام. هذا يستغرق وقتًا طويلاً. أما الأشعة تحت الحمراء، فهي تستهدف جزيئات الماء الموجودة على سطح الرقاقة مباشرةً. تؤدي الطاقة المرسلة إلى تبخر الماء بسرعة، وبالتالي تصبح الرقاقة جافة في ثوانٍ.
الميزة الحقيقية هي أن العملية تتم بسرعة كبيرة، لذلك لا تحتاج الرقاقة إلى التعرض للحرارة لمدة عشر دقائق. وهذا يعني أنك لا تحتاج إلى القلق بشأن تشوه الرقاقة أو تحرك المواد الكيميائية إلى أماكن غير مناسبة.
أفضل للكوكب (ولرئتيك أيضًا)
الصناعة تتجه تدريجيًا بعيدًا عن استخدام الروابط القائمة على الرصاص والمذيبات الكيميائية الضارة. وتعتبر تقنية التجفيف بالأشعة تحت الحمراء حلاً مثاليًا لذلك. إنها عملية “جافة”، لا حاجة للتعامل مع الغازات الملوثة الناتجة عن عملية التسخين، كما أنه لا توجد عناصر تسخين خطيرة. كل ما عليك فعله هو توصيل الجهاز بالكهرباء وضبط طول الموجة المطلوب، وبذلك تكون قد انتهيت. بالإضافة إلى ذلك، لا حاجة لاستخدام مراوح كبيرة لتدوير الهواء الساخن، مما يقلل من فقدان الطاقة.
العيوب
لكن، الأمر ليس مثاليًا تمامًا. فالحرارة العالية قد تسبب بعض المشاكل. إذا رفعت درجة الحرارة بشكل مفرط، فقد تتعرض الرقاقة لصدمات حرارية. لذا، يجب التعامل بحذر مع أجهزة التحكم في درجة الحرارة. وبما أن الأشعة تحت الحمراء قوية جدًا، يجب الاهتمام بحماية الجهاز من الإشعاع. لا نريد أن يتعرض العاملون للإشعاع.
لقد صممنا هذه الأجهزة لتكون بديلاً بسيطًا للأنظمة التقليدية للتسخين. فهي تستهلك طاقة أقل، كما أنها تساعد في تقليل تكاليف الطاقة. إنها طريقة فعالة لتحقيق المعايير البيئية دون إبطاء خطوط الإنتاج.