Por que trocamos os fornos por lâmpadas de infravermelho na fabricação de biossensores
Quando se fabricam biossensores, as etapas de cura e secagem são as que costumam causar problemas. É necessário um controle preciso da temperatura, mas os fornos convencionais são muito inadequados para isso. Por isso, optamos por sistemas de lâmpadas de infravermelho em nossas linhas de produção de semicondutores.
É uma maneira mais eficiente de trabalhar. Além disso, é uma grande vantagem para o planeta, pois evitamos desperdiçar muita energia mantendo um grande recipiente metálico aquecido enquanto ele fica inativo.
Direcionando o calor exatamente onde é necessário
Na produção de biossensores, se a temperatura não for aumentada rapidamente, o substrato pode se deformar. Isso é difícil de consertar. As lâmpadas de infravermelho resolvem esse problema, enviando energia radiante diretamente para o alvo desejado. Podemos ajustar esses sistemas para atingir as faixas de absorção específicas da camada biológica ou do fotoresistente.
Em vez de aquecer todo o ar dentro de uma câmara enorme, só aquecemos o wafer. Isso torna o processo mais eficiente e reduz significativamente o consumo de energia por wafer.
O lado técnico (e as compensações)
Geralmente, usamos lâmpadas de quartzo de onda curta. O quartzo é ótimo, pois consegue suportar altas temperaturas sem que o filamento falhe. Como estamos em uma sala limpa, não podemos permitir a presença de partículas indesejadas, por isso usamos refletores especializados ou revestidos com ouro para manter o feixe focado.
Mas é preciso ter cuidado. Existe um equilíbrio delicado entre a densidade de potência e a sensibilidade do substrato. Se aumentarmos muito a potência para acelerar o processo, podemos criar “pontos quentes”, caso a distância entre a lâmpada e o wafer não esteja correta. Se for demais, os materiais orgânicos podem ser danificados.
É necessário usar controladores PID que possam reagir rapidamente para evitar esses problemas.
Construindo fábricas mais sustentáveis
A substituição dos fornos por lâmpadas de infravermelho não só economiza energia, mas também espaço. Podemos abandonar aqueles fornos enormes e usar túneis de aquecimento mais compactos. Isso significa que o sistema de ventilação não precisa trabalhar tanto para resfriar o ambiente, o que é uma grande vantagem para todos que trabalham lá.
O verdadeiro truque acontece quando essas lâmpadas são combinadas com fontes de energia pulsada. Ao pulsar a energia, o material tem tempo de se estabilizar entre cada burst. Isso evita o sobreaquecimento e mantém o consumo total de energia baixo.