كيفية تجفيف رقاقات MEMS دون مشاكل
تجفيف رقاقات أجهزة الاستشعار من نوع MEMS يتطلب التوازن بين عدة عوامل. يجب إزالة الماء من الرقاقات بسرعة، لكن إذا تم ذلك بشكل مفرط، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث ضغوط حرارية أو بقاء بقايا غير مرغوب فيها على الرقاقات.
الحل الذي اكتشفناه هو استخدام أجهزة تسخين بالأشعة تحت الحمراء مع مرايا مغطاة بالذهب. قد يبدو ذلك معقدًا، لكن في الواقع الهدف هو ضمان وصول الحرارة إلى الرقاقات مباشرة، دون أن يحدث تسخين للأجزاء الداخلية للجهاز.
لماذا الذهب؟
فكر في مصباح الكوارتز العادي؛ فهو ينشر الحرارة في كل الاتجاهات. في الأنظمة التقليدية، يتم إهدار نصف الطاقة المستخدمة في الفراغ.
لكن باستخدام طلاء ذهبي عالي النقاء على المرايا، يمكننا إعادة نسبة 98% من الضوء تحت الحمراء إلى المكان الصحيح.
هذا لا يتعلق فقط بتقليل فواتير الكهرباء، بل أيضًا بكفاءة استخدام الطاقة. عند تركيز الطاقة على كل سنتيمتر مربع، يمكن الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة بسرعة أكبر، مما يقلل من وقت المعالجة ويزيد من الإنتاجية. إنها حلول مفيدة للغاية.
الجزء الصعب
بالطبع، لا يمكن ببساطة زيادة قوة التسخين دون تفكير في العواقب.
عند التعامل مع حرارة مركزة بهذا القدر، فإن هيكل المصباح يتعرض لضغوط كبيرة. إذا لم يتم التحكم في تدفق الهواء بشكل صحيح، فإن الفتيلات ستحترق في وقت أقرب مما ينبغي.
نحن نركز على تقليل حجم الهيكل مع الحفاظ على كفاءة التسخين. الهدف هو الحصول على توزيع حراري متساوٍ على سطح الرقاقة، بحيث لا تحترق الحواف بينما يظل المركز رطبًا.
التحكم في التوجيه
أخيرًا، التوجيه المناسب مهم جدًا.
إذا كان المصباح غير موجه بدقة، فإن نقطة التركيز تتغير، وبالتالي تظهر مناطق باردة على الرقاقة، ويعود الأمر إلى نقطة البداية.
نوصي باستخدام دعامات ثابتة لتثبيت المصباح، حتى في حالة حدوث اهتزازات في النظام. بهذه الطريقة، يمكن الحفاظ على توزيع حراري متساوٍ على سطح الرقاقة في كل مرة.