تجفيف رقائق MEMS باستخدام الأشعة تحت الحمراء: لماذا هو أفضل من الأفران التقليدية؟
إذا كنت ترغب في بناء مصنع حديث وذكي، فلا يمكنك الاعتماد على الأفران التقليدية. فهي بطيئة للغاية. لتجفيف رقائق مستشعرات MEMS، نستخدم أنظمة الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة. المهم هنا هو السرعة وزمن الاستجابة، وهو ما نحتاجه عندما يكون خط الإنتاج رقميًا وسريعًا.
لماذا الأشعة تحت الحمراء فعالة؟
الأشعة تحت الحمراء لا تضيع الوقت في تسخين الهواء المحيط بالرقاقة، بل تصيب سطح الرقاقة مباشرة. هذا يعتبر ميزة كبيرة، لأنه يمنع الأجهزة الأخرى من الاحتراق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن التحكم في قوة الإضاءة بدقة، مما يسمح بربطها مباشرة بنظام PLC. إذا تغير سمك الرقاقة أو إذا أردت زيادة معدل الإنتاج، يمكنك تعديل القوة في الوقت الفعلي. لا داعي لانتظار تسخين الهواء حول الرقاقة.
تفاصيل الأجهزة
نصنع هذه الأجهزة لتتحمل الظروف الصارمة في الغرف النظيفة. نستخدم غلافات من الكوارتز عالي النقاء، حتى لا تتأثر المستشعرات بالملوثات. كما نسعى لتحقيق كثافة طاقة عالية، أي تسريع عملية التجفيف قدر الإمكان.
لكن يجب الانتباه إلى مصدر الطاقة؛ إذا لم يتطابق الجهد مع جهد اللمبة، فسوف تتلف اللمبات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، تصبح هذه اللمبات ساخنة للغاية، ليس فقط على سطح الرقاقة، بل أيضًا على أطراف اللمبات. يجب استخدام موصلات وأسلاك قوية قادرة على تحمل الحرارة، وإلا فإن الأطراف ستذوب تحت الضغط المستمر.
العيوب
الأشعة تحت الحمراء سريعة جدًا، أسرع بنسبة 60% من الهواء الساخن. لكن لها عيب واحد: فهي تعمل في اتجاه معين. إذا كان رف الرقائق غير مركز بشكل صحيح، فسوف تظهر مناطق باردة على الرقاقة. يجب التأكد من أن الضوء يصل إلى كل جزء من الرقاقة بشكل متساوٍ.
وبما أن هذه الأنظمة عالية الأداء، فهي تتطلب صيانة مستمرة للحفاظ على نظافة أنابيب الكوارتز من أي شوائب أو غازات. لكنها تعتبر ثمنًا بسيطًا مقابل السرعة.