Чому ми використовуємо інфрачервоне освітлення для виробництва безсвинцевих біосенсорів
Під час створення біосенсорів температура є дуже важливим фактором. Її потрібно для затвердіння клеїв та фотополімерів, але якщо підвищити температуру занадто сильно, це може пошкодити біологічні шари. Це складний баланс.
Саме тому ми використовуємо інфрачервоні лампи. Замість нагрівання всього приміщення, інфрачервоне світло передає енергію безпосередньо в матеріал. Це ефективно. Крім того, оскільки не витрачається енергія на нагрівання всього приміщення, стає значно легше досягти вимог „зелених“ стандартів напівпровідників.
Інфрачервоне освітлення проти звичайної печі
Уявіть собі звичайну конвекційну піч – вона нагріває повітря, а повітря, у свою чергу, нагріває об’єкт. Цей процес є повільним. Ще гірше те, що часто утворюються „холодні зони“, де пластинка не отримує достатньо тепла.
Інфрачервоне освітлення працює інакше – воно використовує короткохвильове випромінювання, яке може проникати в матеріал. Це називається об’ємним нагріванням. Результат? Температура піднімається швидко, а обладнанню не потрібно займати половину лабораторії. Крім того, оскільки немає газів згоряння чи дивних розчинників, цей метод ідеально підходить для виробництва безсвинцевих продуктів.
Проблеми, пов’язані з інтеграцією
Не розумійте мене неправильно – це не такий простий процес, як просто підключити обладнання та забути про нього.
Високоякісне інфрачервоне освітлення створює велику кількість тепла в дуже маленькому просторі. Якщо не налаштувати систему охолодження належним чином, можуть виникнути серйозні проблеми – наприклад, може розплавитися корпус лампи чи сенсор може отримати занадто великий тепловий стрес.
Ми зазвичай поєднуємо ці лампи з контролерами типу PID, щоб температура не перевищувала допустимих значень. Також потрібно уважно підбирати довжину хвилі. Якщо ви оберете неправильну довжину хвилі, енергія просто відбиватиметься від матеріалу, замість того, щоб проникати в нього.
Які ж це дає переваги?
Найбільшою перевагою є скорочення часу обробки – цикл затвердіння скорочується з кількох годин до кількох хвилин. Для інженера, який керує процесом, це велика полегшення. Більше не потрібно постійно стежити за роботою потужного обігрівача чи викидати цілі партії продукції через проблеми з температурою. Це просто більш ефективний процес – більша продуктивність, менші витрати на енергію та значно менший стрес.