Почему инфракрасное нагревание лучше, чем использование принудительного обдува для производства биосенсоров
При изготовлении биосенсоров крайне важно правильно контролировать процессы затвердевания и обезвоживания материала. Многие производства все еще используют старомодные печи с принудительным обдувом. Они, конечно, работают, но физика движения воздуха создает серьезные препятствия в процессе производства. В производстве полупроводников единственным важным показателем является время – каждая потерянная секунда означает потерю денег.
Принудительный обдув имеет свои недостатки: процесс нагрева воздуха занимает время, а затем требуется время на передачу тепла к поверхности материала. Это медленный процесс.
Инфракрасные лампы работают иначе. Они не используют воздух вообще; вместо этого они используют электромагнитное излучение для нагрева молекул внутри материала биосенсора. Процесс происходит почти мгновенно – от комнатной температуры до необходимой температуры достигается за секунды, а не минуты. Это кардинально меняет ход всего процесса.
Кроме того, освобождается пространство. Не нужны большие вентиляторы и громоздкие изоляционные камеры для поддержания постоянной температуры воздуха.
Коротковолновое инфракрасное излучение обладает высокой эффективностью. Можно заменить зону конвекции на инфракрасное излучение, и тогда конвейеры будут работать быстрее, без риска недозажигания слоев материала. Именно поэтому инфракрасное излучение считается эталоном для масштабирования производства – оно устраняет проблему теплового инертности, которая мешает эффективной работе систем с принудительным обдувом.
Но инфракрасное излучение – это не волшебная палочка. Оно очень интенсивно. Поэтому необходимо быть осторожным: если поверхность материала тонкая или чувствительная, возможны «точки перегрева». Нужно найти оптимальное соотношение между мощностью лампы и расстоянием до поверхности материала, чтобы тепло распределялось равномерно. Если параметры не выбраны правильно, органические слои сенсора могут быть повреждены. Необходим стабильный источник питания и точный контроль параметров с помощью PID-контроллера. Если расстояние не будет правильным, вся партия продукции будет списана.