كيفية تجفيف رقائق MEMS بشكل صحيح
تجفيف رقائق أجهزة الاستشعار من نوع MEMS يتطلب دقة كبيرة في التحكم في درجة الحرارة. فإذا لم يتم التحكم في درجة الحرارة بشكل صحيح، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث مشاكل مثل الالتصاق أو التوتر السطحي، وهو ما قد يدمر أجهزة الاستشعار. لحل هذه المشكلة، نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء لتبخير أي سوائل متبقية. الهدف هو التخلص من الرطوبة دون تدمير الأغشية الرقيقة الموجودة على الرقائق.
التوازن بين الطاقة والتأثيرات السلبية
عندما يتعلق الأمر بتدفق الحرارة، فإنك بحاجة إلى طاقة كبيرة لإنجاز المهمة بسرعة. المشكلة هي أنه إذا كانت الطاقة المستخدمة منخفضة جدًا، فإن عملية التجفيف ستستغرق وقتًا طويلاً، وقد تظهر بقع مائية على الرقائق. أما إذا كانت الطاقة مرتفعة جدًا، فقد يتأثر شكل الرقائق. إنها مسألة توازن. نقوم بضبط الجهد والطاقة بحيث تصل الحرارة إلى سطح الرقائق بشكل متساوٍ. تذكّر، إذا كنت تستخدم أنابيب ذات طاقة عالية، فإن نظام التبريد الخاص بالجهاز يجب أن يكون فعالًا، وإلا فقد تواجه مشاكل كبيرة بسبب الحرارة الزائدة.
المواد التي تتحمل الظروف الصعبة
نستخدم أغلفة من الكوارتز عالية النقاء، لأنها قادرة على تحمل تقلبات درجات الحرارة العالية دون أن تتصدع. في عمليات MEMS، نضيف أحيانًا طبقات تغطية على الأنابيب، وذلك لتوجيه الطاقة إلى الرقائق بدلاً من تسخين الجزء الخارجي من الجهاز. نصيحة سريعة: انتبه إلى الموصلات، فهي غالبًا ما تكون مصدر المشاكل. نستخدم موصلات من النوع الصناعي، لأن أي اتصال ضعيف قد يتسبب في تلف الأنابيب خلال بضعة أسابيع. كما نحرص على أن يكون حجم الأنابيب صغيرًا، حتى يمكن وضع المزيد من الأنابيب في غرفة التجفيف.
التوازن بين السرعة وعمر الأنابيب
لا يمكنك ببساطة تشغيل الجهاز وتوقع النتائج المرجوة. نقوم بتوصيل الأنابيب بأنظمة تُدار عبر PLC، حتى يمكن زيادة الحرارة تدريجيًا. إذا تم استخدام الطاقة الكاملة فورًا، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل ناتجة عن الصدمات الحرارية. لكن العيب هو أن كثافة الطاقة العالية تعني أن الأنابيب لن تدوم طويلاً. في الواقع، أنت تضحي بعمر الأنابيب مقابل سرعة التجفيف. لذلك، أنصح بوجود جدول زمني لاستبدال الأنابيب. من الأفضل استبدال الأنابيب في الوقت المحدد، بدلاً من أن تتعطل واحدة منها وتتلف الرقائق الموجودة عليها. كما يجب فحص العزل بشكل دوري، لأن التسربات الكهربائية قد تؤثر سلبًا على الرقائق.