De echte oplossing voor het drogen van bio-sensoren en chips met infraroodstraling
Bij het maken van bio-sensoren moet je een balans vinden. Je hebt voldoende warmte nodig om de polymeer- en lijmstoffen te laten harden, maar als je te veel warmte gebruikt, kunnen de gevoelige organische lagen beschadigen. Het is dus een kwestie van evenwicht vinden.
Daarom maken we gebruik van infraroodlampen met kortegolflengtes. In plaats van een enorme oven te gebruiken, wordt de energie rechtstreeks in het materiaal gestuurd. Dit is efficiënter.
Stop met het verwarmen van de lucht
Denk maar aan traditionele conventionele droogmethoden: je moet veel energie gebruiken om een ruimte vol lucht op te warmen, alleen maar om één klein chipje op te warmen. Dat is verspilling. Bovendien zorgt het bewegen van deze lucht er juist voor dat stof en andere vervuilingen op het product terechtkomen.
Infraroodstraling werkt anders. Het maakt gebruik van elektromagnetische straling die precies de juiste golflengten bereikt. Hierdoor kan het materiaal snel worden opgewarmd, waardoor minder energie nodig is per chipje. Omdat er geen brandgassen of schadelijke oplosmiddelen worden gebruikt, blijft de productieomgeving ‘groen’.
Het behouden van een schone omgeving
In een productielijn voor bio-sensoren kan één piepklein stofdeeltje al tot schade aan het hele product leiden. Dat is frustrerend.
Omdat infraroodsystemen in een gesloten circuit werken, ontstaan er geen turbulente luchtbewegingen die stof in de schone omgeving kunnen brengen. Er is sprake van een constante warmtestroom. Je kunt zelfs de golflengte instellen. Dit maakt het mogelijk om het oppervlak te drogen zonder dat de hitte te diep doordringt en de elektronica daaronder beschadigt.
De nadelen (en hoe je ze kunt oplossen)
Het is natuurlijk niet allemaal magisch. Hoge intensiteit van infraroodstraling is erg krachtig. Als het materiaal te dun is, bestaat het risico dat het materiaal beschadigd raakt. Je kunt het niet zomaar laten gebeuren. Je moet precies controleren hoe snel de transportband beweegt en hoe ver de lampen van het materiaal af staan. Anders kan het materiaal te heet worden.
Mijn advies: wees precies. Gebruik een pyrometer om de temperatuur van het oppervlak in real time in de gaten te houden. Anders kan de energiedichtheid te hoog zijn, waardoor het materiaal beschadigd raakt, voordat je überhaupt merkt dat er iets mis is.