كيفية تجفيف رقاقات MEMS بشكل صحيح
تجفيف رقاقات أجهزة الاستشعار من نوع MEMS يتطلب دقة كبيرة في التعامل مع درجة الحرارة. إذا لم تتم توزيع الحرارة بشكل صحيح، فإن التوتر السطحي سيؤدي إلى حدوث تصاق بين الأجزاء المختلفة، وبالتالي تدمير أغشية الاستشعار الهشة.
لمنع حدوث ذلك، نستخدم عناصر تسخين بالأشعة تحت الحمراء. الهدف بسيط: تبخير السوائل المتبقية في لحظة، دون أن يتأثر جودة الرقاقات.
مشكلة كثافة الحرارة
يجب أن تكون درجة الحرارة متساوية في جميع أنحاء الرقاقة. إذا كانت هناك نقطة واحدة أكثر حرارة من البقية، فإن الرقاقة ستتشوه.
نستخدم عناصر تسخين ذات كثافة عالية من الطاقة، حتى تعمل بسرعة. لكن هناك مشكلة: الطاقة العالية قد تضغط على مصادر الطاقة. يجب التأكد من أن مصادر الطاقة قادرة على تحمل هذا الضغط عند بدء التسخين.
الحفاظ على النظافة
في مصانع التصنيع، التلوث مشكلة كبيرة. فقط قطعة صغيرة من المعدن يمكن أن تدمر كل الرقاقات.
لذلك، نستخدم أنابيب من الكوارتز عالي النقاء لحماية عناصر التسخين. هذا يمنع خروج أي غازات ويمنع تسرب أي مواد معدنية إلى الرقاقات. نستخدم التنجستن في صنع عناصر التسخين لأنه لا يتأثر بالحرارة، وله نقطة انصهار عالية جدًا. نتجنب استخدام السبائك الرخيصة التي تتأثر بالحرارة بعد بضعة أسابيع من الاستخدام.
التوازن بين السرعة والضغط
من السهل زيادة الجهد لتسريع عملية التجفيف، لكن ذلك قد يؤدي إلى تلف الرقاقات. يجب إيجاد التوازن المناسب بين قوة الإضاءة وسرعة النقل. إذا لم يتم ذلك، فإن حواف الرقاقات ستتلف.
نصيحة: لا تستخدم عناصر تسخين ذات قوة عالية جدًا. إذا كانت القوة أكبر من اللازم، فإن مروحة التبريد ستعمل بكامل قدرتها لمنع تلف الرقاقات.