เหตุใดเราจึงใช้แสงอินฟราเรดในการทำให้วัสดุแข็งตัวสำหรับเซ็นเซอร์และชิป
เมื่อคุณสร้างเซ็นเซอร์ คุณกำลังอยู่ในสถานการณ์ที่ต้องหาจุดสมดุลอย่างระมัดระวัง คุณต้องการความร้อนเพียงพอเพื่อให้โพลิเมอร์และสารเคมีต่างๆ แข็งตัว แต่ถ้าใช้ความร้อนมากเกินไป ก็จะทำให้วัสดุเสียหายไปหมด
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น แทนที่จะใช้ความร้อนในอากาศ แสงอินฟราเรดจะส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็ว
ข้อดีของการใช้แสงอินฟราเรดในการทำให้วัสดุแห้ง
ลองนึกถึงเตาอบแบบปกติดูสิ คุณต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น เพียงเพื่อทำให้ชิ้นส่วนขนาดเล็กแห้ง ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงาน และโดยปกติแล้วคุณต้องใช้สารละลายเคมีเพื่อให้สารต่างๆ ระเหยเร็วขึ้น
แต่แสงอินฟราเรดช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เพราะมันสามารถส่งพลังงานไปยังส่วนของวัสดุที่ต้องการความร้อนจริงๆ เท่านั้น ผลลัพธ์ก็คือ วัสดุจะแห้งเร็วขึ้น และไม่จำเป็นต้องใช้พื้นที่มากในห้องทดลอง นอกจากนี้ เนื่องจากเป็นวิธีที่ใช้พลังงานไฟฟ้าและความร้อนเท่านั้น เราจึงสามารถละเลยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีส่วนประกอบของตะกั่ว และสารละลายเคมีที่เป็นอันตรายได้ นี่คือวิธีการที่สะอาดกว่า ซึ่งเป็นสิ่งที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังมุ่งไปสู่ในปัจจุบัน
การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
การใช้ความร้อนมากเกินไปเป็นปัญหาใหญ่ หากวัสดุร้อนเกินไป เซ็นเซอร์ก็จะสูญเสียความไว และกลายเป็นเพียงชิ้นส่วนที่ไร้ประโยชน์เท่านั้น
เราแก้ปัญหานี้โดยการปรับกำลังไฟและความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรด แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นมีข้อดีตรงที่สามารถส่งพลังงานเข้าไปในวัสดุได้อย่างลึกซึ้ง ทำให้ชั้นล่างของวัสดุแข็งตัวได้เร็วเท่ากับชั้นบนด้วย
วิธีนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่วัสดุมีผิวแข็งโดยรอบ แต่ยังมีสารละลายเหลืออยู่ข้างใน ไม่มีอะไรแย่ไปกว่าการที่เซ็นเซอร์ดูแห้งจากภายนอก แต่ข้างในยังมีสารละลายเหลืออยู่
ข้อเสียของการใช้แสงอินฟราเรด
แน่นอนว่าแสงอินฟราเรดไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบ ข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดคือมันต้องการแสงที่ส่องเข้าไปในวัสดุโดยตรง
หากเซ็นเซอร์มีรูปร่างที่ซับซ้อนหรือมีรอยแยกลึกๆ ก็จะเกิดเงาขึ้น 为了แก้ปัญหานี้ คุณจำเป็นต้องใช้หลอดไฟหลายดวง หรืออุปกรณ์ที่สามารถหมุนชิ้นส่วนได้ เพื่อให้แสงส่องเข้าไปในทุกมุม
อีกข้อหนึ่งคือการควบคุมการระบายความร้อน แสงอินฟราเรดสร้างความร้อนมากในพื้นที่เล็กๆ ดังนั้นคุณจึงต้องใช้พัดลมที่มีประสิทธิภาพสูง หากการระบายความร้อนไม่เพียงพอ วัสดุก็จะยังคงมีความร้อนอยู่ แม้ว่าหลอดไฟจะดับลงแล้วก็ตาม นั่นจะทำให้วัสดุเสียหายได้