लीड-फ्री बायोसेंसरों के निर्माण हेतु IR क्यों उपयोग में आता है?
जब हम बायोसेंसर बनाते हैं, तो ऊष्मा एक महत्वपूर्ण कारक होती है। चिपकने वाले पदार्थों एवं फोटोरेजिस्टों को सुखाने हेतु ऊष्मा आवश्यक है; लेकिन अत्यधिक ऊष्मा से जैविक परतें नष्ट हो जाती हैं। इसलिए यहाँ संतुलन बनाए रखना आवश्यक है।
इसी कारण हम इन्फ्रारेड (IR) लैंपों का उपयोग करते हैं। IR लैंप, पूरे कमरे की हवा को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा को सीधे सब्सट्रेट में भेजते हैं। यह तरीका प्रभावी है, एवं ऊर्जा की बचत भी होती है। इससे “ग्रीन” सेमीकंडक्टर मानकों को पूरा करना आसान हो जाता है।
IR बनाम पारंपरिक ओवन
पारंपरिक कन्वेक्शन ओवनों में हवा ही गर्म होती है, और वह हवा ही उत्पाद को गर्म करती है। यह प्रक्रिया धीमी होती है। इसके अलावा, कई जगहों पर तापमान कम रह जाता है, जिससे उत्पाद ठीक से गर्म नहीं हो पाता।
IR लैंप अलग हैं। ये छोटी तरंगदैर्घ्य वाली ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जो सीधे सब्सट्रेट में प्रवेश करती है। इससे तापमान जल्दी ही बढ़ जाता है, एवं उपकरणों को अधिक जगह भी नहीं चाहिए। इसके अलावा, कोई दहन गैसें या विचित्र घोल भी नहीं होते, इसलिए यह लीड-फ्री, पर्यावरण-अनुकूल उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है।
एकीकरण में आने वाली चुनौतियाँ
ध्यान रखें – यह कोई ऐसी प्रणाली नहीं है जिसे बस “प्लग इन करके भूल जाया जा सके”。
उच्च-तीव्रता वाले IR लैंप, बहुत ही छोटे स्थान में बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न करते हैं। यदि ठंडक प्रणाली ठीक से काम न करे, तो लैंप का आवरण पिघल सकता है, या सेंसर पर अत्यधिक तापीय दबाव पड़ सकता है।
हम आमतौर पर ऐसे लैंपों को PID कंट्रोलरों के साथ उपयोग में लाते हैं, ताकि तापमान नियंत्रित रहे। तरंगदैर्घ्य का चयन भी सही तरीके से करना आवश्यक है; अन्यथा ऊर्जा सब्सट्रेट में नहीं, बल्कि वापस आ जाती है।
इसका वास्तविक लाभ क्या है?
सबसे बड़ा लाभ तो समय ही है। उत्पादन प्रक्रिया का समय घंटों से कम होकर कुछ ही मिनटों में हो जाता है।
जो इंजीनियर इस प्रक्रिया को संचालित करता है, उसके लिए यह बहुत ही राहतदायक है। अब उसे बड़े ऊर्जा-खपत वाले हीटरों की चिंता नहीं करनी पड़ती, और न ही प्रक्रिया में रुकावटें आती हैं।
यह एक स्वच्छ एवं कुशल प्रक्रिया है… जिससे उत्पादन दर बढ़ती है, ऊर्जा लागत कम होती है, एवं तनाव भी कम होता है।