Por que estamos abandonando o uso de ar quente em favor da radiação infravermelha na fabricação de biossensores
Se você já passou algum tempo em uma linha de produção de semicondutores, sabe como é o processo. É preciso secar filmes finos ou substratos, e isso exige o uso de sistemas de ar quente clássicos.
O problema é que o ar quente é muito lento. Primeiro, é preciso aquecer o ar, e depois o ar precisa aquecer o material. É um intermediário desnecessário, que acaba aumentando significativamente o tempo de tratamento de cada lote.
A solução: radiação infravermelha
As lâmpadas de radiação infravermelha eliminam completamente a necessidade de ar quente. Em vez de esperar que o ar aqueça o material, a radiação infravermelha atinge diretamente o material, transformando-se em calor quase imediatamente.
Isso é bem diferente dos métodos de convecção forçada. Esses fornos ocupam muito espaço e levam muito tempo para aquecer o ambiente. Com a radiação infravermelha, o tempo de aquecimento é reduzido de minutos para segundos. Quando se quer produzir mais produtos, essa velocidade é essencial.
Como fazer isso funcionar na prática
Não basta simplesmente usar qualquer lâmpada. Para obter bons resultados, é necessário usar emissores de ondas curtas ou médias. Eles fornecem a energia necessária para aquecer as camadas biologicamente ativas, sem danificar o wafer.
O melhor é que geralmente basta substituir os bocais de ar por essas lâmpadas. É uma troca bastante simples.
Mas é preciso ter cuidado com a densidade de energia utilizada. Se a potência for excessiva para uma área pequena, as camadas orgânicas do sensor podem ser danificadas. É preciso usar um circuito PID rápido e sensores de distância para garantir que o calor permaneça constante.
O que isso significa na prática
Não se trata apenas do tempo necessário para o aquecimento, mas também do espaço ocupado. É possível substituir fornos volumosos por um conjunto compacto de lâmpadas. Isso libera bastante espaço na sala limpa. Além disso, como não há necessidade de soprar ar sobre o wafer estéril, o risco de contaminação diminui bastante.
E a conta de energia? Ela diminui. Por que aquecer todo o ambiente se só é necessário aquecer a parte específica do wafer?