الحفاظ على رقائق MEMS نظيفة أثناء عملية التجفيف
عند تجفيف رقائق مستشعرات MEMS، فإن الحرارة ليست سوى جزء من المشكلة. المشكلة الحقيقية تكمن في الجسيمات الصغيرة التي قد تتراكم على الرقائق. إذا كنت تعمل في غرفة نظيفة من الفئة 100، فأنت تعرف جيدًا المشكلة: أي جسيم صغير قد يدمر الرقائق بأكملها.
لذلك، نستخدم لمبات الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الكوارتز عالي النقاء. هذه اللمبات فعالة للغاية.
لماذا الكوارتز مهم؟
معظم أنواع الكوارتز العادية تحتوي على شوائب. عندما ترتفع درجة الحرارة، تتفكك هذه الشوائب وتنتج جسيمات صغيرة تدخل إلى تيار الهواء، وهو أمر سيء للغاية.
لذلك، نستخدم السيليكا المنصهرة عالية النقاء. هذه المادة لا تتبلور أو تتفكك عند تغير درجة الحرارة بسرعة، وبالتالي تظل ثابتة في مكانها.
طريقة عمل هذه اللمبات رائعة؛ فالأشعة تحت الحمراء تؤثر على الطبقة السائلة الموجودة على الرقائق وتجعلها تتبخر على الفور. وبما أننا نستخدم طيفًا ذو أطوال موجية قصيرة، فإن الطاقة تصل مباشرة إلى الماء، ولا حاجة لتسخين الغرفة بأكملها لتجفيف الرقائق.
التخلص من الشوائب
لقد قمنا بفحص تركيب اللمبة بعناية، وتخلصنا من المواد اللاصقة والراتنجات الرخيصة المستخدمة في التركيب. هذه المواد تشكل خطرًا، لأنها تطلق غازات عند ارتفاع درجة الحرارة، وتترك طبقة كيميائية على المستشعرات.
بدلاً من ذلك، استخدمنا أغلفة ميكانيكية وسبائك قادرة على تحمل الحرارة دون أن تتلف.
ستلاحظ أن سطح اللمبة مصقول لدرجة أنه يبدو كمرآة. هذا ليس للمظهر فقط، بل لأنه لا يوجد مكان يمكن للجسيمات أن تلتصق به. نصيحة سريعة: إذا كنت تستخدم هذه اللمبات في نظام عالي الكثافة، فتأكد من استقرار التيار الكهربائي. إذا حدثت ارتفاعات في الجهد، فإن الفيلامنت سيهتز، وإذا حدث ذلك باستمرار، فإن اللمبة ستتلف بسرعة.
الواقع
الكوارتز عالي النقاء هش نوعًا ما. يمكنه تحمل الصدمات الحرارية، لكنه لا يستطيع تحمل الضغوط الميكانيكية. إذا كان هناك الكثير من الاهتزازات الميكانيكية في النظام، فستحتاج إلى أغلفة مانعة للاهتزازات لحماية اللمبة.
كما يجب الانتباه إلى نظام التهوية؛ لأن كثافة الحرارة مرتفعة جدًا، لذا يجب إزالة الرطوبة بسرعة. وإلا، فإن الرطوبة ستتراكم على حواف الرقائق.