¿Por qué estamos pasando al uso de lámparas infrarrojas para la fabricación de biosensores?
Si has trabajado en la producción de biosensores, sabrás cómo es el proceso: hay que esperar a que los componentes se sequen y se curen por efecto del calor. Parece que esto lleva una eternidad. La mayoría de los sistemas tradicionales dependen de la circulación de aire caliente, pero, seamos honestos: la convección del aire es lenta. Es como tratar de calentar una habitación calentando primero el aire que la rodea. Es un proceso lento.
Por eso estamos optando por usar lámparas infrarrojas de onda corta.
El problema de tener que esperar
El aire caliente funciona como aislante. Cuando se trata de procesos relacionados con semiconductores, esperar a que la cámara alcance una temperatura específica representa un gran obstáculo. Eso dificulta enormemente el progreso del proceso.
Las lámparas infrarrojas funcionan de manera diferente. Utilizan radiación electromagnética, lo que significa que el calor llega directamente al sustrato. No hay intermediarios. La diferencia es enorme: los tiempos de curado disminuyen de minutos a solo unos segundos. Para aquellos que trabajan con químicos sensibles al calor en las capas de los biosensores, esto es una verdadera solución. Se puede lograr que la superficie alcance exactamente la temperatura deseada, sin dañar el resto del equipo.
Configurar correctamente el sistema
No basta con colocar una lámpara infrarroja en la máquina y listo. Hay que asegurarse de que el espectro de emisión de la lámpara coincida con la banda de absorción del polímero o sustrato.
Por lo general, utilizamos tubos halógenos de cuarzo. Ofrecen la densidad de potencia necesaria para lograr una curación rápida. Pero hay que tener cuidado con la distancia entre la lámpara y el sustrato. Si está demasiado cerca, se generarán puntos calientes que pueden dañar el sensor. Si está demasiado lejos, se pierden todos los beneficios de eficiencia que se buscaban. Es necesario encontrar un equilibrio.
Las ventajas y desventajas
Las lámparas infrarrojas no son mágicas. Son direccionales. El aire caliente envuelve todo alrededor del componente, pero las lámparas infrarrojas solo calientan lo que pueden “ver”. Si el sensor tiene una forma 3D compleja, una sola lámpara no será suficiente. Habrá zonas frías en el sensor. La solución es utilizar múltiples lámparas para calentar el componente desde diferentes ángulos.
Una última cosa: estas lámparas se calientan mucho. Asegúrate de que los ventiladores de refrigeración sean lo suficientemente potentes para manejar el calor emitido por las lámparas. Si no se cuenta con una buena refrigeración, se dañarán los cables y los sensores.