كيفية تجفيف رقاقات MEMS دون تلفها
تجفيف رقاقات أجهزة الاستشعار من نوع MEMS يتطلب توازنًا دقيقًا. فأنت بحاجة إلى حرارة عالية، وبسرعة، للتخلص من الرطوبة، لكن إذا لم تكن حذرًا، فقد ينتهي الأمر بتلف تلك الهياكل الدقيقة جدًا.
لتحقيق ذلك، نستخدم مُسخنات أشعة تحت الحمراء متخصصة. لكن السر الحقيقي يكمن في المراآت المغطاة بالذهب؛ فهي تضمن وصول الطاقة إلى الرقاقة مباشرة، بدلاً من تسخين الجزء الداخلي من الجهاز فقط.
لماذا نستخدم الذهب (وليس الألومنيوم)؟
المراآت المصنوعة من الألومنيوم مقبولة، لكنها تمتص كمية كبيرة جدًا من طاقة أشعة تحت الحمراء، مما يعتبر هدرًا للطاقة.
نحن نستخدم طبقة ذهبية عالية النقاء، لأنها تساعد في توجيه أشعة تحت الحمراء إلى المكان المطلوب بدقة. وبذلك، يمكننا تقليل الطاقة المستخدمة، مع الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة على سطح الرقاقة. إنها طريقة أكثر كفاءة.
كيفية التعامل مع الحرارة
عند تركيب نظام التجفيف، يجب أن تكون هناك دفعة حرارية قصيرة وشديدة. المراآت المغطاة بالذهب توفر ذلك، وهو بالضبط ما نحتاجه لعمليات التجفيف السريعة.
لكن يجب الانتباه إلى حامل الرقاقات؛ فبما أن الحرارة مركزة جدًا، قد تنشأ نقاط ساخنة تؤدي إلى تلف المواد.
كما يجب الانتباه إلى مراوح التبريد؛ فإذا لم تكن كافية لتبريد الحرارة المتراكمة، فإن درجة الحرارة العامة في الغرفة سترتفع، وبالتالي ستضطر إلى رفع قوة المحرك لتعويض ذلك، وهو ما يؤدي إلى تلف المصابيح بشكل أسرع من المتوقع.
الحفاظ على كفاءة النظام
نحن نستخدم مُسخنات صغيرة الحجم، حتى يمكن وضعها في أغلفة خالية من الهواء أو في بيئات ذات ضغط جوي عالٍ.
لكن يجب الانتباه إلى أن طبقة الذهب رقيقة جدًا؛ فإذا كنت تعمل مع غازات مسببة للتآكل، فيجب حماية المراآت، وإلا فإن الكيماويات ستدمرها.
أنصح بفحص دوري للمراآت للتأكد من عدم وجود تآكل أو تغيير في لونها. إذا بدأ الذهب في التدهور، فإن كفاءة النظام ستنخفض، وسيتعين عليك رفع قوة المحرك لتعويض ذلك، وهو ما يؤدي إلى تلف المصابيح بشكل أسرع من المتوقع.