A verdade sobre o uso de radiação infravermelha para cura de materiais em sensores biológicos e chips
Ao criar sensores biológicos, é preciso equilibrar vários fatores. É necessário calor suficiente para curar os polímeros e adesivos, mas se o calor for excessivo, as camadas orgânicas delicadas podem ser danificadas. É um equilíbrio delicado.
É por isso que recorremos a lâmpadas de radiação infravermelha de onda curta. Em vez de aquecer todo um forno para aquecer uma pequena placa, a radiação infravermelha envia energia diretamente para o substrato. É eficiente.
Pare de aquecer o ar
Pense no processo tradicional de secagem por convecção: você gasta muito dinheiro para aquecer todo o ar dentro de uma sala, só para aquecer uma pequena placa. É um desperdício. Além disso, o movimento do ar pode levar poeira e contaminantes até o local onde você trabalha.
A radiação infravermelha é diferente. Ela utiliza radiação eletromagnética para atingir as faixas de absorção específicas do material. Isso permite um aquecimento rápido, o que significa que se usa menos energia por placa. E como não há gases de combustão ou solventes perigosos envolvidos, isso mantém o processo “verde”, sem necessidade de complicações.
Manter tudo limpo
Numa linha de produção de sensores biológicos, um único grão de poeira pode estragar todo o lote produzido. É frustrante.
Como os sistemas de radiação infravermelha funcionam em ciclo fechado, não há correntes de ar que possam levantar detritos na sala limpa. É um fluxo constante e previsível de calor. Você também pode ajustar o comprimento de onda. Esse é o segredo: permite que a superfície seja curada sem que o calor chegue a níveis perigosos e danifique os circuitos abaixo dela.
As desvantagens (e como resolvê-las)
Mas nem tudo é perfeito. A radiação infravermelha de alta intensidade é muito poderosa. Se o substrato for muito fino, existe o risco de deformação ou danos na superfície. Não se pode simplesmente deixar tudo como está. É preciso ser preciso com a velocidade do transportador e com a distância entre as lâmpadas e o alvo. Caso contrário, as bordas da placa podem ser superaquecidas.
Meu conselho? Não arrisque. Use um pirômetro em ciclo fechado para monitorar as temperaturas da superfície em tempo real. Caso contrário, a densidade de energia será tão alta que você acabará danificando a superfície antes mesmo de perceber o problema.