Una forma más inteligente de reparar biosensores y semiconductores
Al fabricar biosensores, uno está siempre al borde del riesgo. Se necesita suficiente calor para que las capas orgánicas se solidifiquen, pero si se excede esa cantidad, los sustratos se dañan.
Por eso dejamos de usar hornos de convección convencionales. Calentar todo un espacio con el fin de secar una pequeña oblea es una pérdida de tiempo y energía. En su lugar, utilizamos lámparas de infrarrojo de onda corta.
La ventaja del infrarrojo es que no depende del aire; envía energía directamente hacia el material. Es eficiente.
El lado “ecológico”
Durante mucho tiempo, la industria dependió de estabilizadores a base de plomo o disolventes peligrosos que llenaban el aire de compuestos volátiles orgánicos. Eso no es bueno ni para el planeta ni para las personas que trabajan en los laboratorios.
Al pasar a utilizar el infrarrojo, se abre la posibilidad de usar resinas basadas en agua o resinas híbridas UV-IR. Dada la alta densidad de energía, la polimerización ocurre casi al instante. Hablamos de segundos, no de horas. La factura de energía disminuye, y las obleas se procesan mucho más rápido.
Los desafíos
Por supuesto, no todo es tan sencillo como “conectar y listo”. Hay que ajustar adecuadamente la potencia y la longitud de onda. Utilizamos infrarrojo de onda corta porque permite que la energía penetre profundamente en la capa a tratar. Esto significa que la parte inferior de la capa se solidifica a la misma velocidad que la superficie.
Pero aquí está el problema: hay que controlar bien la velocidad de calentamiento. Como el infrarrojo actúa muy rápidamente, puede ocurrir algo llamado “formación de capa externa dura”. En ese caso, la capa superior se endurece, atrapando los disolventes húmedos debajo. Es un verdadero problema. Para evitarlo, hay que ajustar cuidadosamente los reguladores de potencia para que el calentamiento sea gradual.
Hacer que funcione en el mundo real
Si tienes una línea de producción antigua, reemplazarla por sistemas de infrarrojo suele ser bastante sencillo. Puedes eliminar los calentadores que funcionan con combustible, lo cual reduce inmediatamente tu huella de carbono. Por lo general, conectamos todo a zonas controladas por PLC para mantener la temperatura exactamente donde debe estar.
Un último consejo: si colocas tubos de alta potencia en un espacio reducido, no escatimes en ventiladores de refrigeración. Si el calor se acumula alrededor de la carcasa de la lámpara, tus conectores se derretirán. Y créeme, eso es un problema del que mejor no querer ocuparse.