عند تجفيف رقاقات أجهزة الاستشعار من نوع MEMS بعد عملية التنظيف الكيميائي، يحتاج الأمر إلى حرارة – ويجب أن تكون الحرارة مرتفعة بسرعة. لكن المشكلة هي أن استخدام الحرارة في وجود مذيبات قابلة للاشتعال يعني ببساطة التعامل مع النار. ليس بشكل مجازي، بل بمعنى أن ذلك قد يؤدي إلى انفجار فعلي.
لذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء المتخصصة. فهي تؤدي المهمة دون أن تحول مكان العمل إلى منطقة خطيرة.
الحفاظ على الأجزاء مغلقة مصابيح الأشعة تحت الحمراء العادية لها عناصر مفتوحة، وفي غرفة مليئة بالبخارات الكيميائية القابلة للاشتعال، فإن ذلك يشكل خطرًا كبيرًا. أي شرارة أو ارتفاع في درجة حرارة العنصر قد يؤدي إلى كارثة.
لمنع ذلك، نضع المصابيح داخل هياكل من الكوارتز أو الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكن اعتبار ذلك درعًا واقيًا. نستخدم أيضًا مواد عازلة عالية الجودة لضمان عدم دخول الغازات إلى الأجهزة الإلكترونية، ولمنع تسرب الحرارة وإنشاء مناطق ساخنة خطيرة على الهيكل. كل ذلك من أجل الحفاظ على الأمان.
ضبط درجة الحرارة بشكل صحيح لا يمكن استخدام حرارة عالية جدًا على الرقاقات، لأن ذلك سيؤدي إلى تشوهها. نقوم بضبط نسبة الطاقة إلى الطول بعناية للحفاظ على استقرار الرقاقات. باستخدام الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة، تخترق الحرارة الطبقة السائلة الموجودة على سطح الرقاقة بسرعة. هذا يجعل العملية أكثر كفاءة، ويقلل من وقت بقاء الرقاقات في المنطقة الخطيرة.
لكن لا يمكن ترك الأمور كما هي. يجب استخدام جهاز تحكم PID سريع الاستجابة. إذا انخفض تدفق الهواء أو توقف الناقل، فيجب أن تتوقف المصابيح عن العمل فورًا. وإلا، فإن الرقاقات ستتعرض للتلف، أو حتى الهيكل نفسه قد يتضرر.
واقع التصميم لا شيء مثالي. الهياكل المغلقة مفيدة للسلامة، لكنها تزيد من الكتلة الحرارية. ما معنى ذلك؟ سيكون وقت التسخين أبطأ قليلاً مقارنة باستخدام مصابيح عادية. يجب أخذ ذلك في الاعتبار عند تحديد وقت العملية.
نصيحة أخيرة: راقب تغليف الأسلاك. بعض مصادر الطاقة للأشعة تحت الحمراء تستخدم ترددات عالية، مما قد يؤدي إلى تسرب الضوضاء إلى أجهزة الاستشعار. استخدام توصيلات جيدة يساعد كثيرًا في ذلك.