¿Por qué sustituimos los hornos por lámparas de infrarrojos en la fabricación de biosensores?
Cuando se construyen biosensores, las etapas de curado y horneado son las que suelen causar problemas. Se necesita un control térmico preciso, pero los hornos convencionales son muy poco eficaces para ello. Por eso, optamos por sistemas de lámparas de infrarrojos en nuestras líneas de producción de semiconductores.
Es una forma más inteligente de trabajar. Además, es una gran ventaja para el planeta, ya que dejamos de desperdiciar una enorme cantidad de energía manteniendo caliente una gran caja metálica mientras está inactiva.
Dirigir el calor exactamente donde se necesita
El problema en la producción de biosensores es que, si no se eleva la temperatura lo suficientemente rápido, el sustrato puede deformarse. Es difícil arreglar eso. Las lámparas de infrarrojos resuelven este problema al enviar energía radiante directamente al objetivo. Configuramos estos sistemas para que actúen sobre las bandas de absorción específicas de la capa biológica o del fotoreceptor.
En lugar de calentar todo el aire dentro de una cámara gigante, solo se calienta el wafer. Es más eficiente, y reduce significativamente el consumo energético por wafer.
El aspecto técnico (y los compromisos)
Por lo general, utilizamos lámparas de cuarzo de onda corta. El cuarzo es ideal porque puede soportar altas temperaturas sin que el filamento se dañe. Dado que estamos en una sala limpia, no podemos permitir que haya partículas flotando en el aire, por lo que utilizamos reflectores especializados o recubiertos de oro para mantener el haz de luz enfocado.
Pero hay que tener cuidado. Existe un equilibrio delicado entre la densidad de potencia y la sensibilidad del sustrato. Si se aumenta demasiado la potencia para acelerar el proceso, podrían aparecer “puntos calientes”. Si se excede demasiado, se pueden dañar las capas orgánicas del sustrato.
Se necesitan controladores PID que puedan reaccionar rápidamente para evitar esos problemas antes de que arruinen todo el lote de productos.
Construyendo fábricas más ecológicas
Al pasar a usar lámparas de infrarrojos, no solo se ahorra energía, sino también espacio. Podemos prescindir de esos enormes hornos y utilizar túneles de calentamiento más compactos. Esto significa que el sistema HVAC no tiene que trabajar tanto para enfriar la sala, lo cual es una gran ventaja para todos los que trabajan allí.
La verdadera magia ocurre cuando se combinan estas lámparas con fuentes de alimentación de tipo pulsado. Al pulsar la energía, el material tiene tiempo de estabilizarse entre cada pulso. Esto evita el sobrehornado y mantiene el consumo energético bajo control.