การลดปริมาณคาร์บอนในกระบวนการอบแห้ง MEMS ด้วยแสงอินฟราเรด
เมื่อผลิตเซ็นเซอร์ MEMS การกำจัดความชื้นออกจากแผ่นวัสดุเหล่านั้นเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังมาก คุณต้องกำจัดน้ำออกไปให้หมด แต่ก็ไม่สามารถใช้ความร้อนเพื่อกำจัดน้ำได้ เพราะจะทำให้แผ่นวัสดุเสียรูปได้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น แทนที่จะทำให้อากาศ ผนัง และสิ่งอื่นๆ ในห้องร้อนขึ้น แสงอินฟราเรดจะไปโจมตีโมเลกุลของน้ำโดยตรง ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
อย่าทำให้อากาศร้อนขึ้น
ลองนึกถึงเตาอบแบบปกติดูสิ มันใช้พลังงานมากมาย คุณต้องจ่ายเงินมหาศาลเพื่อให้อากาศในห้องร้อนขึ้น ก่อนที่แผ่นวัสดุจะรู้สึกถึงความร้อนเลย แต่แสงอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันสามารถส่งความร้อนไปยังจุดที่ต้องการได้โดยตรง
นั่นหมายความว่าเวลาที่ใช้ในการอบจะลดลง คุณไม่จำเป็นต้องเสียพลังงานมากมายเพื่อรอให้เครื่องอุ่นขึ้น หลอดไฟอินฟราเรดสามารถทำให้อุณหภูมิถึงจุดที่ต้องการได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที และเมื่อแผ่นวัสดุอีกชุดยังไม่พร้อม คุณก็สามารถปิดหลอดไฟได้เลย ไม่มีการสูญเสียพลังงาน
ปัญหาในห้องปลอดฝุ่น
ในสภาพแวดล้อมของ MEMS แม้แต่ฝุ่นเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำลายผลิตภัณฑ์ได้ทั้งชุด เพื่อป้องกันเรื่องนี้ เราจึงใช้ภาชนะที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง ซึ่งไม่ก่อให้เกิดฝุ่น และไม่มีการปล่อยก๊าซออกมา
แต่ก็มีข้อเสียอยู่ นั่นคือการที่จะได้ความร้อนสูงขนาดนั้น จำเป็นต้องใช้พลังงานมาก หากไม่ระมัดระวัง หลอดไฟก็อาจไหม้ได้เร็วมาก เราแก้ปัญหานี้โดยการปรับพลังงานให้สมดุล พร้อมกับการใช้ลมเย็นเพื่อระบายความร้อนออกมา ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องของการหาสมดุล
การแลกเปลี่ยนระหว่างความร้อนกับประสิทธิภาพ
นี่คือส่วนที่ยากที่สุด ยิ่งคุณต้องการให้กระบวนการผลิตเร็วขึ้นเท่าไหร่ คุณก็ต้องใช้พลังงานมากขึ้นเท่านั้น หลอดไฟที่มีพลังงานสูงนั้นดีสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต แต่มันก็ทำให้อุณหภูมิสูงมาก โดยเฉพาะที่ส่วนที่เชื่อมต่อกับหลอดไฟ
หากการระบายความร้อนไม่ดีพอ ก็อาจทำให้สายไฟไหม้ หรือเซ็นเซอร์เสียหายได้ มันเป็นเรื่องของการหาสมดุลอยู่ตลอดเวลา คุณต้องรักษาอุณหภูมิของอุปกรณ์ให้เย็น ในขณะเดียวกันก็ต้องทำให้แผ่นวัสดุแห้งสนิทด้วย
การเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดไม่ใช่เพียงวิธีเร่งกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีที่ช่วยลดการสูญเสียพลังงานอีกด้วย มันเป็นวิธีที่ดีกว่าในการบรรลุเป้าหมายด้านคาร์บอน-นิวตรัล โดยไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิต