التحكم في درجة الحرارة أثناء تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية
عند تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، فإن نطاق درجات الحرارة المسموح بها ضيق للغاية. يجب أن تكون درجة الحرارة كافية لتصلب المواد البوليمرية وجعل المواد البيولوجية فعالة، لكن إذا زادت درجة الحرارة قليلاً، فإن ذلك سيدمر الركيزة المستخدمة في التصنيع. إنه توازن دقيق للغاية. في الماضي، كنا نعتمد على أفران التسخين العادية، لكنها بطيئة جداً في التشغيل. لذلك، انتقلنا إلى استخدام أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء. هذه الأجهزة تعمل بشكل محلي، وبسرعة فائقة. في الحقيقة، إنها الطريقة الوحيدة للحفاظ على سرعة التصنيع.
تحويل الحرارة إلى بيانات
يعتقد معظم الناس أن عناصر التسخين تعمل بشكل عشوائي، أي أنها تصدر حرارة دون أي تحكم. لكننا نستخدم طريقة مختلفة. نستخدم أجهزة الأشعة تحت الحمراء مع أجهزة قياس درجة الحرارة وأجهزة التحكم في الدورة المغلقة. بهذه الطريقة، لا تكون الحرارة مجرد عملية فيزيائية، بل تصبح بيانات يمكن تتبعها. باستخدام أجهزة SCRs، يمكنك تحديد كمية الطاقة التي يتلقاها كل رقاقة بدقة. هذا يوفر لك صورة رقمية لما يحدث في الوقت الفعلي. ستتمكن من ملاحظة أي مشاكل قبل أن يحدث تلف في الرقائق. هذا يوفر الكثير من المتاعب.
لماذا استخدام الأشعة تحت الحمراء؟
أولاً، حجم أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء صغير للغاية. يمكنك التخلص من أجهزة التبادل الحراري الضخمة والأنابيب الضخمة. وبما أن الطاقة تنتقل عبر الإشعاع، فإن الهدف المراد تسخينه هو الركيزة نفسها، وليس الهواء المحيط بها. هذا يساعد أنظمة التهوية في الغرف النظيفة. اعتماداً على المواد المستخدمة في تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، نختار إما أجهزة إشعاع قصيرة الموجة أو متوسطة الموجة. الأجهزة ذات الموجات القصيرة تسخن الركيزة بعمق، بينما الأجهزة ذات الموجات المتوسطة تُستخدم لتسخين السطح فقط.
العيوب (لأن لا شيء مثالي)
المشكلة هي أن أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء ذات القدرة العالية تولد حرارة كبيرة جداً. هذا يؤدي إلى تسريع عملية التسخين، لكنه يضع ضغطاً كبيراً على الأنظمة الكهربائية. إذا استخدمت أجهزة ذات كثافة عالية، فيجب أن تتأكد من أن أنظمة التبريد فعالة. إذا لم تتم معالجة مشكلة التبريد بشكل صحيح، فقد يحدث تلف في الأجهزة. المهم هو التوازن.