การทำความสะอาดชิป MEMS ด้วยแสงอินฟราเรด
หากคุณเคยทำงานกับเซ็นเซอร์ประเภท MEMS มาก่อน คุณคงรู้ดีว่าการทำให้แผ่นวัสดุแห้งนั้นเป็นเรื่องยากมาก แค่มีจุดน้ำเล็กๆ หรือมีสิ่งปนเปื้อนทางไอออนเพียงเล็กน้อย ก็ทำให้ชิปทั้งชุดกลายเป็นขยะไปเลย ตลอดหลายปีที่ผ่านมา เราใช้เตาอบแบบคอนเวกชันเพื่อทำให้แผ่นวัสดุแห้ง แต่ถ้าพูดกันตามตรงแล้ว การใช้พลังงานมากมายเพียงเพื่อทำให้แผ่นวัสดุแห้งนั้นเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นแทน แทนที่จะใช้พลังงานเพื่อทำให้อากาศร้อนขึ้น เราก็ใช้พลังงานโดยตรงกับพื้นผิวของแผ่นวัสดุ วิธีนี้ช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก และยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
ข้อดีของการใช้แสงอินฟราเรด
แสงอินฟราเรดทำงานโดยการแผ่รังสี คุณไม่จำเป็นต้องรอให้ห้องอุ่นขึ้นก่อน แต่พลังงานจะถูกส่งตรงไปยังพื้นผิวของแผ่นวัสดุโดยตรง แต่คุณต้องปรับความเข้มของพลังงานให้เหมาะสม หากใช้แผ่นวัสดุขนาด 300 มม. หลอดไฟก็ต้องถูกปรับให้เหมาะสมด้วย หากกำลังไฟต่ำเกินไป ก็จะมีรอยแห้งบนพื้นผิวแผ่นวัสดุ แต่ถ้ากำลังไฟสูงเกินไป ก็อาจทำให้โครงสร้างของชิป MEMS เสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องมีการปรับสมดุลกันอย่างเหมาะสม
อุปกรณ์ที่เราใช้
เพื่อให้สามารถใช้แสงอินฟราเรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราใช้อุปกรณ์ที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง ซึ่งสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วได้โดยไม่แตกหัก เรายังใช้ไส้หลอดที่มีฮาโลเจนด้วย เพราะมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน และสามารถรักษากำลังแสงให้คงที่ได้
ส่วนอุปกรณ์อื่นๆ เราใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ R7s หรือ SK15 ซึ่งสามารถเชื่อมต่อได้อย่างแน่นหนา ทำให้ไม่มีปัญหาเรื่องการลัดวงจร และการเปลี่ยนหลอดไฟในช่วงบำรุงรักษาก็ทำได้ง่ายขึ้น โดยพื้นฐานแล้วก็เป็นการเปลี่ยนหลอดไฟได้โดยตรง
ข้อเสียของการใช้แสงอินฟราเรด
การเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดนั้นเป็นประโยชน์ต่อเป้าหมายของ “โรงงานสีเขียว” เพราะช่วยลดเวลาในการทำให้แผ่นวัสดุอุ่นขึ้น และลดการใช้พลังงานต่อแผ่นวัสดุหนึ่งชิ้น แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน พลังงานจำนวนมากที่ใช้นั้นจะทำให้เกิดความร้อนมากมายภายในเครื่อง หากพัดลมระบายความร้อนและอุปกรณ์ระบายความร้อนไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็จะทำให้เครื่องร้อนเกินไป และหลอดไฟก็จะเสียหายเร็วขึ้นกว่าที่ควรจะเป็น
เมื่อคุณจัดการเรื่องสายไฟและการระบายความร้อนได้ดีแล้ว ทุกอย่างก็จะดำเนินไปอย่างราบรื่น คุณจะสามารถผลิตแผ่นวัสดุได้เร็วขึ้น ไม่มีการสิ้นเปลืองพลังงาน และยังช่วยลดขนาดของเครื่องได้อีกด้วย โดยพื้นฐานแล้วก็คือการแลกเปลี่ยนกำลังไฟในระยะเริ่มต้นเพื่อให้ได้ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่น้อยลงในท้ายที่สุด