วิธีทำให้แผ่นเซ็นเซอร์ MEMS แห้งได้อย่างปลอดภัย
เมื่อต้องการทำให้แผ่นเซ็นเซอร์ MEMS แห้ง ก็จำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม คุณต้องการความร้อนเพียงพอเพื่อให้กระบวนการแห้งเสร็จสมบูรณ์ แต่ความร้อนนั้นต้องกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอด้วย หากมีความชื้นเหลืออยู่เล็กน้อย หรือความร้อนไม่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ก็อาจทำให้เกิดปัญหากับเยื่อเซ็นเซอร์ได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่มีใครอยากเจอเลย
นั่นคือเหตุผลที่เราออกแบบเครื่องทำความร้อนให้มีความแม่นยำสูง เรามุ่งเน้นไปที่การเพิ่มอุณหภูมิให้เร็วที่สุด และรักษาอุณหภูมิให้คงที่ตลอดพื้นผิวของแผ่นเซ็นเซอร์
มาพูดถึงเรื่องกำลังไฟกันบ้าง
เพื่อให้แผ่นเซ็นเซอร์แห้งโดยไม่ทำลายโครงสร้างที่เปราะบางของ MEMS เราต้องพิจารณาถึงกำลังไฟต่อตารางนิ้วด้วย กำลังไฟที่สูงจะช่วยให้ความชื้นหายไปได้อย่างรวดเร็ว
แต่มีข้อจำกัดอยู่อย่างหนึ่ง นั่นคือ แหล่งจ่ายไฟต้องสามารถทำงานร่วมกับแรงดันไฟของเครื่องทำความร้อนได้ดี หากพยายามใช้กระแสไฟมากเกินไปกับอุปกรณ์ที่มีแรงดันไฟต่ำ เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ ก็อาจทำให้เครื่องทำความร้อนเสียหายได้
การรักษาความสะอาด
ในโรงงานผลิตชิป ฝุ่นเพียงเม็ดเดียวก็ถือเป็นอันตรายได้ เราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง หรือวัสดุเซรามิกพิเศษ เพื่อไม่ให้มีฝุ่นเข้าไปในห้องผลิต
นอกจากนี้ เรายังปิดผนึกองค์ประกอบที่ใช้สร้างความร้อน เพื่อป้องกันการเกิดการออกซิเดชั่น ซึ่งจะช่วยให้ความร้อนคงที่ แม้จะมีการใช้งานหลายพันครั้งก็ตาม และเนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้มีการขยายตัวและหดตัวอยู่ตลอดเวลา เราจึงใช้ตัวเชื่อมต่อระดับอุตสาหกรรม เพื่อไม่ให้สายไฟหลุดระหว่างการผลิต
ข้อเสียของการใช้เครื่องทำความร้อนที่มีกำลังสูง
เครื่องทำความร้อนที่มีกำลังสูงนั้นมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็สร้างแรงกดดันมากให้กับระบบสุญญากาศและระบบระบายความร้อนด้วย แน่นอนว่าการเพิ่มอุณหภูมิจะช่วยให้กระบวนการแห้งเร็วขึ้น แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะทำให้เกิดความเครียดทางความร้อนที่ขอบของแผ่นเซ็นเซอร์ได้ ดังนั้นคุณจึงต้องปรับค่า PID controller อย่างระมัดระวัง เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
นอกจากนี้ หากพัดลมระบายความร้อนไม่สามารถระบายความร้อนที่เกิดขึ้นได้ อุปกรณ์ควบคุมก็อาจทำงานผิดปกติได้ ซึ่งเป็นเรื่องที่น่ารำคาญและยากต่อการแก้ไข ดังนั้นเราจึงแนะนำให้ใช้วิธีการเพิ่มอุณหภูมิทีละขั้นตอน ซึ่งอาจใช้เวลานานกว่าเล็กน้อย แต่ก็ปลอดภัยกว่ามาก