تجفيف رقائق MEMS بدون مشاكل
إذا كنت قد عملت في مجال تصنيع رقائق MEMS، فأنت تعرف جيدًا مدى صعوبة تجفيف هذه الرقائق. إنها مشكلة كبيرة حقًا؛ يجب التخلص من السوائل الموجودة على سطح الرقيقة، وذلك دون ترك أي بقايا على الإطلاق.
ما هو حلنا؟ نستخدم لمبات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير لتسخين سطح الرقيقة مباشرةً. إنها طريقة فعالة لتجفيف الرقيقة، دون أن يتحول الغرفة التي يتم فيها التجفيف إلى بيئة حارة جدًا.
لماذا يعمل التسخين الموجه بشكل فعال؟
معظم أجهزة التسخين تعتمد على تيارات الهواء لتسخين الجزء المراد تسخينه. لكن هذه الطريقة بطيئة وغير فعالة، كما أنها تؤدي إلى تكون “جدران ساخنة” داخل الجهاز. لا أحد يريد العمل مع جهاز يشكل خطرًا على الصحة بسبب درجة الحرارة العالية.
لذلك، اخترنا استخدام التسخين الموجه بالأشعة تحت الحمراء.
أشعة الأشعة تحت الحمراء تسير في خط مستقيم، ولا تهتم بالهواء المحيط؛ كل ما تريده هو تسخين الهدف المراد تسخينه. باستخدام أغلفة من الكوارتز ومرايا ذكية، يمكننا توجيه كل هذه الطاقة نحو الرقيقة مباشرةً. النتيجة؟ يظل الجزء الداخلي من الجهاز باردًا، وتظل الحرارة مركزة على الرقيقة فقط، وليس على الجزء الخارجي من الجهاز.
الطاقة والأمان والمشاكل الكهربائية
لمبات الأشعة تحت الحمراء ذات الطاقة العالية قوية جدًا. إذا أردنا تجفيف الرقيقة بسرعة، فإننا بحاجة إلى هذه الطاقة العالية، لكنها قد تشكل مشكلة في النظام الكهربائي للجهاز. إذا استخدمنا لمبة ذات جهد عالٍ، فيجب التأكد من أن الأسلاك الكهربائية قادرة على تحمل هذا العبء. وإلا، فإننا سنواجه مشاكل كهربائية.
كما نقوم أيضًا بتوجيه أشعة اللمبة لمنع انتشار الإشعاعات الزائدة. هذا أمر مهم من الناحية الأمنية؛ يجب أن يتمكن العامل من لمس جوانب الجهاز دون أن يتعرض لأي خطر، حتى عندما تكون درجة حرارة الرقيقة 150 درجة مئوية.
العيوب (لأن هناك دائمًا عيوبًا)
التسخين الموجه ليس حلاً سحريًا.
نظرًا لقوة الأشعة، فقد تنتج نقاط ساخنة محلية إذا لم تكن الرقيقة في الموضع الصحيح. يجب الانتباه جيدًا إلى بُعد اللمبة عن الرقيقة.
إذا كانت اللمبة قريبة جدًا، فقد يتشوه شكل الرقيقة. وإذا كانت بعيدة جدًا، فإن وقت التجفيف سيزداد، مما يؤثر على كفاءة الجهاز. المهم هو إيجاد التوازن المثالي بين السرعة والأمان.