Cách hiệu quả hơn để sửa chữa các thiết bị cảm biến sinh học và chất bán dẫn
Khi chế tạo các thiết bị cảm biến sinh học, người ta phải cân bằng giữa lượng nhiệt cần thiết để làm khô các lớp vật liệu hữu cơ, và lượng nhiệt quá mức có thể gây hư hại cho các vật liệu này. Đó là lý do tại sao chúng tôi không còn sử dụng các lò sưởi thông thường nữa. Việc sử dụng lượng nhiệt lớn chỉ để làm khô một tấm wafer nhỏ là sự lãng phí thời gian và năng lượng. Thay vào đó, chúng tôi sử dụng các bóng đèn hồng ngoại tia ngắn.
Ưu điểm của hồng ngoại là nó không cần quan tâm đến không khí xung quanh; nó truyền năng lượng trực tiếp vào vật liệu. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và thời gian.
Khía cạnh “xanh” trong việc chế tạo
Trong thời gian dài, ngành công nghiệp này đã phụ thuộc vào các chất ổn định chứa chì hoặc các chất dung môi có hại, khiến không khí bị ô nhiễm bởi các chất VOC. Điều này rất có hại cho môi trường và cả những người làm việc trong phòng thí nghiệm. Việc chuyển sang sử dụng hồng ngoại giúp giảm việc sử dụng các chất dung môi độc hại. Nhờ mật độ năng lượng cao, quá trình trùng hợp polymer diễn ra rất nhanh – chỉ trong vài giây thôi. Điều này giúp giảm chi phí năng lượng và tăng tốc độ xử lý các tấm wafer.
Những khó khăn cần lưu ý
Tất nhiên, việc sử dụng hồng ngoại không hề đơn giản. Bạn cần điều chỉnh đúng công suất và bước sóng của bóng đèn. Chúng tôi sử dụng bóng đèn hồng ngoại tia ngắn vì chúng có thể chiếu sâu vào lớp vật liệu. Điều này giúp lớp vật liệu ở phía dưới cũng được xử lý nhanh như lớp bề mặt. Tuy nhiên, bạn cần kiểm soát tốc độ tăng nhiệt sao cho phù hợp. Nếu nhiệt độ tăng quá nhanh, lớp vật liệu ở phía trên có thể bị cứng lại, khiến các chất dung môi bị kẹt bên trong. Để tránh điều này, bạn cần điều chỉnh chính xác công suất của bóng đèn.
Áp dụng trong thực tế
Nếu bạn sử dụng hệ thống sưởi thông thường, việc chuyển sang sử dụng hồng ngoại khá đơn giản. Bạn có thể loại bỏ các bộ sưởi sử dụng nhiên liệu từ phòng thí nghiệm, từ đó giảm lượng khí thải carbon. Chúng tôi thường sử dụng các bộ điều khiển PLC để duy trì nhiệt độ ở mức mong muốn. Một lưu ý cuối cùng: nếu bạn sử dụng các bóng đèn có công suất cao trong không gian hẹp, hãy đảm bảo rằng có đủ quạt làm mát. Nếu nhiệt độ quá cao, các đầu nối của bóng đèn có thể bị hỏng. Đó chắc chắn là một vấn đề đáng lo ngại.