في قاعة التصنيع، يعتبر التغير في درجة الحرارة عاملاً خفياً يؤدي إلى تدمير جودة المنتجات، ولا يمكن رؤيته دائماً. فارق درجة حرارة قدره 0.5 درجة مئوية أثناء عملية التسخين الخفيف قد يؤثر سلباً على الأبعاد الحرجة للمنتج. كما أن عدم التوحيد في درجة الحرارة بعد عملية التنظيف قد يؤدي إلى ظهور بقع ناتجة عن الماء، والتي قد تتحول إلى عيوب لاحقاً. لذلك، صممنا جهاز التسخين “Lab on a Chip” للتخلص من هذه المشاكل.
ما الذي يهم من الناحية التقنية؟ نستخدم أشعة تحت الحمراء ذات الموجة القصيرة مع مصادر إضاءة من نوع الكوارتز-الهالوجين، مما يوفر نقل طاقة سريع ونظيف، دون الحاجة إلى متابعة نقاط الحرارة العالية. في المنطقة النشطة، تبقى درجة الحرارة متساوية ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية، بينما تبقى دقة التحكم في درجة الحرارة ضمن نطاق ±0.5 درجة مئوية. وهذا يعني أن كل عملية تسخين تتم وفق نفس المعايير، من دفعة إلى أخرى.
يتم التحكم في تغير درجة الحرارة بمعدل 2 درجة مئوية في الثانية، ويتم الحد من أي تجاوزات في درجة الحرارة. هذا مهم جداً عند إزالة المذيبات من الأغشية الرقيقة دون إحداث أي ضغط عليها. التصميم مناسب للاستخدام في بيئات نظيفة من الدرجة 1 إلى 100: لا يوجد أي جسيمات في المنطقة الساخنة، ويتم عزل الغازات الناتجة، كما أن الجهاز متوافق مع أجهزة HEPA. كما يتم تعديل كثافة الطاقة بحيث يتم الحصول على استجابة حرارية سريعة دون حدوث فروقات في درجة الحرارة، ويمكن دمج الجهاز مع الأدوات القياسية باستخدام واجهات طاقة وإشارات متوافقة مع معايير CE.
لماذا يعمل هذا الجهاز بشكل فعال؟ في عملية تجفيف الرقاقات، يكون الحرارة سريعة ومتساوية، مما يؤدي إلى انخفاض التوتر السطحي بسرعة. وبالتالي، يتم الحصول على سطح نظيف تماماً بعد عملية الغسيل، دون وجود أي بقع من الماء. في عملية الطباعة، يتم تنفيذ عمليات التسخين بدقة عالية، مما يحافظ على استقرار الأبعاد، ويقلل من خشونة حواف الخطوط.
في عملية التغليف، يوفر الجهاز تسخيناً متحكماً فيه لمواد الغمر والمواد الأخرى المستخدمة في التغليف. وهذا يؤدي إلى تحسين قوة الالتصاق، والحد من وجود فراغات داخل المنتج. النتيجة العملية هي تقليل عدد عمليات إعادة الإنتاج، وتحقيق أوقات دوران ثابتة، بالإضافة إلى استهلاك طاقة موثوق به بفضل التحكم الدقيق في معدل العمل.
التفاصيل التي يجب أخذها في الاعتبار عند التخطيط يحتاج الجهاز إلى تغذية كهربائية مستقرة للحفاظ على درجة الحرارة ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية. إذا تغيرت الجهد الكهربائي بأكثر من 2%، فإن درجة الحرارة ستتغير، وسيكون من الضروري إعادة ضبط الجهاز مرة أخرى. كما يجب التأكد من أن مسار الغازات الناتجة معزول عن التيارات الهوائية الخارجية.
كما يجب إجراء عمليات معايرة كل 5,000 ساعة باستخدام مستشعرات معتمدة. هذا يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ودقة التحكم فيها كما هو مطلوب.