Perché il riscaldamento a infrarossi è meglio del riscaldamento ad aria forzata per i biosensori
Quando si producono biosensori, è fondamentale ottenere un processo di essiccazione e cottura ottimale. Molte aziende continuano ancora a utilizzare quei vecchi forni a aria calda. Funzionano, sì… ma la fisica legata al movimento dell’aria rappresenta un grosso ostacolo. Nel mondo della lavorazione dei semiconduttori, il tempo è l’unica cosa che conta davvero: ogni secondo sprecato significa denaro perso.
Il riscaldamento ad aria forzata è lento: bisogna prima riscaldare l’aria, poi aspettare che questa trasferisca il calore al substrato. È un processo lento e inefficiente.
Le lampade a infrarossi funzionano in modo diverso: non hanno bisogno affatto dell’aria. Utilizzano invece radiazioni elettromagnetiche per riscaldare direttamente le molecole presenti nel materiale del biosensore. Il processo avviene quasi istantaneamente: dalla temperatura ambiente alla temperatura desiderata ci vogliono soltanto pochi secondi. Questo cambia completamente il modo in cui avviene l’intero processo di produzione.
Inoltre, si libera spazio: non c’è più bisogno di motori potenti o di camere isolate per mantenere costante la temperatura dell’aria.
I raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda sono molto efficaci: si può sostituire la zona di convezione con sistemi a infrarossi, permettendo così di aumentare la velocità di trasporto dei componenti, senza doversi preoccupare di un trattamento termico insufficiente. Ecco perché l’uso dei raggi infrarossi è considerato lo standard di riferimento per la produzione su larga scala: eliminano infatti l’“inerzia termica” che caratterizza i sistemi a aria forzata.
Tuttavia, i raggi infrarossi non sono una soluzione magica: richiedono attenzione. Poiché il calore è molto intenso, bisogna fare attenzione: se il substrato è sottile o delicato, si possono creare “punti caldi”. È necessario trovare il giusto equilibrio tra potenza e distanza, in modo che il calore raggiunga uniformemente il substrato. Se si sbaglia nella regolazione, si possono danneggiare le strutture organiche presenti nel sensore. È semplice: serve una fonte di alimentazione affidabile e un controllo preciso per mantenere tutto stabile. Se si sbaglia nella distanza di applicazione dei raggi infrarossi, si deve abbandonare l’intera produzione.