Giảm lượng carbon trong quá trình sấy khô MEMS bằng tia hồng ngoại
Khi chế tạo các cảm biến MEMS, việc loại bỏ hơi ẩm trên các tấm silic là một công việc rất khó khăn. Bạn cần phải loại bỏ hơi nước, nhưng lại không thể sử dụng nhiệt độ cao để làm điều đó, vì điều đó sẽ khiến toàn bộ cấu trúc bị biến dạng.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại tần số ngắn. Thay vì làm nóng không khí và các bề mặt xung quanh, tia hồng ngoại tác động trực tiếp lên các phân tử nước. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng.
Không cần phải làm nóng không khí nữa.
Hãy nghĩ về lò nướng truyền thống: nó tiêu tốn rất nhiều năng lượng chỉ để làm nóng không khí trong buồng lò trước khi các tấm silic được làm nóng. Còn đèn hồng ngoại thì khác; nó tập trung nhiệt lượng vào chính vị trí cần được làm nóng. Nhờ đó, thời gian chờ đợi để máy hoạt động sẽ giảm đi đáng kể. Bạn không cần phải tiêu tốn nhiều năng lượng chỉ để chờ máy nóng lên. Những chiếc đèn này có thể đạt được nhiệt độ cần thiết trong vài giây thôi. Khi lô sản phẩm tiếp theo chưa sẵn sàng, bạn chỉ cần tắt chúng đi. Không cần phải lãng phí năng lượng.
Vấn đề trong môi trường phòng sạch.
Trong môi trường MEMS, một hạt bụi nhỏ cũng có thể gây ra thảm họa. Nó có thể phá hủy toàn bộ lô sản phẩm. Để tránh điều này, chúng ta sử dụng các vỏ bọc bằng thạch anh có độ tinh khiết cao. Chúng không tạo ra bụi và cũng không giải phóng khí độc.
Nhưng có một vấn đề: để đạt được nhiệt độ cao, chúng ta cần phải tạo áp lực lớn lên các sợi dây tóc trong đèn. Nếu không cẩn thận, chúng sẽ bị cháy rất nhanh. Chúng ta giải quyết vấn đề này bằng cách cân bằng công suất của đèn với luồng khí làm mát xung quanh. Đó chính là yếu tố then chốt.
Sự cân bằng giữa nhiệt độ và hiệu suất.
Đây chính là điểm khó khăn: càng muốn quy trình sản xuất diễn ra nhanh hơn, thì càng cần nhiều năng lượng hơn. Các đèn có công suất cao giúp tăng tốc độ sản xuất, nhưng chúng cũng tạo ra nhiệt lượng rất lớn – đặc biệt là ở các điểm tiếp xúc với dây điện. Nếu hệ thống làm mát không hoạt động tốt, chúng có thể làm hỏng dây điện hoặc các cảm biến. Đó là một cuộc đấu tranh liên tục giữa việc duy trì nhiệt độ thích hợp và việc đảm bảo các tấm silic được sấy khô hoàn toàn.
Việc chuyển sang sử dụng tia hồng ngoại không chỉ giúp tăng tốc độ sản xuất mà còn giúp loại bỏ những chi tiết thừa và lãng phí trong hệ thống thông gió. Đó là cách hiệu quả hơn để đạt được mục tiêu giảm lượng carbon mà vẫn duy trì được hiệu suất sản xuất.