การทำให้แผ่นวัสดุ MEMS แห้งโดยไม่มีปัญหา การทำให้แผ่นเซ็นเซอร์ MEMS แห้งนั้นเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังมาก เพราะจำเป็นต้องทำให้น้ำแห้งอย่างรวดเร็ว แต่ถ้าใช้พลังงานมากเกินไป ก็จะทำลายโครงสร้างขนาดเล็กที่ซับซ้อนเหล่านั้นได้ คนส่วนใหญ่มักใช้ความร้อนแบบคอนเวกชันเพื่อทำให้แผ่นวัสดุแห้ง แต่วิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพ เพราะเป็นการทำให้อากาศและผนังรอบๆ ร้อนขึ้นเพียงเพื่อให้แผ่นวัสดุแห้งเท่านั้น เราใช้วิธีที่แตกต่างออกไป โดยใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบมีทิศทางการส่งความร้อน แทนที่จะให้ความร้อนกับทุกส่วนในห้อง เราจะส่งพลังงานไปยังแผ่นวัสดุโดยตรง ทำไมต้องใช้ความร้อนแบบมีทิศทางล่ะ? ลองนึกถึงเครื่องทำความร้อนธรรมดาดูสิ มันจะส่งความร้อนไปในทุกทิศทาง ซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ ในเครื่องมือสำหรับ semiconductors นั้น หมายความว่าผนังภายในจะร้อนมาก ซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงาน และยังเป็นอันตรายต่อคนที่ควบคุมเครื่องมืออีกด้วย เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบคลื่นความยาวสั้นที่มีแผ่นสะท้อนความร้อน ซึ่งก็เหมือนกับการใช้ไฟฉายแทนหลอดไฟธรรมดา พลังงานทั้งหมดจะไปกระทบกับแผ่นวัสดุ ในขณะที่ผนังของเครื่องมือยังคงเย็นอยู่ นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ส่วนที่ยากคืออะไร? เพื่อให้แผ่นวัสดุแห้งอย่างรวดเร็ว เรามักใช้หลอดไฮโดรเจนควอตซ์ที่มีกำลังสูง ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ก็มีข้อจำกัด นั่นคือ แหล่งจ่ายไฟต้องสามารถรองรับกระแสไฟที่สูงขึ้นได้ และไม่สามารถเพิ่มกำลังไฟสูงสุดเพื่อประหยัดเวลาได้ เพราะจะทำให้เกิดความเสียหายจากความร้อนสะสมได้ ความลับจริงๆ คือระยะห่างระหว่างหลอดไฟกับแผ่นวัสดุ หากหลอดไฟอยู่ใกล้เกินไป ก็จะเกิดจุดร้อนที่ทำให้โครงสร้างของเซ็นเซอร์เสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องหาจุดที่เหมาะสม การนำไปใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง เนื่องจากความร้อนถูกส่งไปยังแผ่นวัสดุโดยตรง จึงไม่จำเป็นต้องมีชั้นฉนวนที่หนาและมีน้ำหนักมาก ซึ่งช่วยให้เครื่องมือมีขนาดเล็กลง และสามารถควบคุมได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ตัวควบคุม PID เพื่อให้อุณหภูมิอยู่ในระดับที่เหมาะสมได้อีกด้วย เคล็ดลับเล็กๆ น้อยๆ: คลื่นอินฟราเรดแบบคลื่นความยาวสั้นจะทำงานแตกต่างจากคลื่นความยาวยาว ดังนั้นควรตรวจสอบว่าแผ่นวัสดุของคุณดูดซับความร้อนได้ดีแค่ไหน เพื่อให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเหมาะสม