Por qué estamos reemplazando el aire caliente por luz infrarroja en la fabricación de biosensores
Cuando se fabrican biosensores, es crucial lograr que el proceso de curado y deshidratación se realice de manera adecuada. Durante años, la mayoría de nosotros hemos utilizado sistemas de circulación de aire caliente. Es un método tradicional. Pero el problema es que, básicamente, se calienta todo el aire que rodea al sustrato, solo para llegar a la temperatura adecuada para él. Es lento y tedioso. Además, es una pérdida de tiempo.
La espera es lo peor
Aquí es donde entran en juego las lámparas de infrarrojos. En lugar de calentar el aire que rodea al sustrato, las lámparas de infrarrojos envían radiación electromagnética directamente hacia el sustrato. Es como la diferencia entre esperar a que una habitación se caliente o entrar en un rayo de sol.
El tiempo necesario para alcanzar la temperatura deseada disminuye drásticamente. En el procesamiento de semiconductores, esperar a que el horno de convección se estabilice es algo que reduce enormemente la productividad. Con las lámparas de infrarrojos, se alcanza la temperatura deseada casi al instante. ¡Ya no hay retrasos!
Lograr el resultado deseado
Utilizamos lámparas de alta densidad de energía para esto, pero hay un truco: hay que ajustar la longitud de onda para que coincida con las propiedades de los materiales utilizados en el biosensor. De esta manera, se puede curar la capa activa sin dañar accidentalmente la placa base.
Pero hay que tener cuidado. Si se aplican demasiados vatios en una área pequeña, se crearán puntos calientes. Un error y se dañarán los recubrimientos delicados del biosensor. Para evitar esto, combinamos las lámparas con pirómetros de infrarrojos y controladores PID de bucle cerrado. Esto permite mantener la temperatura de la superficie dentro de un rango de ±1°C. Es reconfortante saber que la máquina controla la temperatura, así uno no tiene que preocuparse por ello.
Los sacrificios (porque siempre hay algún inconveniente)
Las lámparas de infrarrojos son increíblemente rápidas, pero su efecto es direccional. El aire caliente envuelve el sustrato como una manta, pero las lámparas de infrarrojos necesitan una línea de visión clara.
Si el sensor tiene una forma extraña o surcos profundos, habrá zonas frías donde el calor no puede llegar. Generalmente, resolvemos este problema utilizando reflectores para dirigir la radiación desde diferentes ángulos.
Una última cosa: el sistema de enfriamiento también debe funcionar correctamente. Dado que el sustrato se calienta muy rápido, es necesario eliminar ese calor con la misma rapidez. De lo contrario, se producirá deformación térmica, y eso es un problema que nadie quiere enfrentar.