Perché utilizziamo la tecnologia di essiccazione a raggi infrarossi per i semiconduttori senza piombo
Quando si costruiscono biosensori, bisogna trovare un equilibrio preciso: è necessario sufficiente calore per far indurire gli adesivi e i polimeri, ma se il calore è troppo elevato, le parti biologiche del sensore possono essere danneggiate.
Ecco perché preferiamo utilizzare lampade a raggi infrarossi. Invece di riscaldare l’intera stanza, i raggi infrarossi trasmettono l’energia direttamente nel materiale. È un metodo efficace e rapido; inoltre, non è necessario utilizzare forni energeticamente intensivi che sprecherebbero energia inutilmente.
Il segreto dell’essiccazione senza piombo
I metodi tradizionali di essiccazione richiedono l’uso di catalizzatori chimici o aria calda, il che spesso provoca la formazione di composti organici nocivi (VOC). I raggi infrarossi, invece, utilizzano lunghezze d’onda specifiche per innescare la polimerizzazione in modo quasi istantaneo. Poiché l’energia colpisce direttamente il substrato e fa vibrare le molecole, non è necessario utilizzare stabilizzanti a base di metalli pesanti per controllare il processo di indurimento. È quindi un metodo più pulito per procedere all’essiccazione.
Come raggiungere la temperatura ideale
Possiamo impostare queste lampade in modo da concentrare molta energia in uno spazio ridotto. Aggiustando la potenza e la distanza dalla superficie del sensore, è possibile raggiungere esattamente la temperatura di transizione vetroso necessaria per il polimero.
La cosa migliore è che il processo di riscaldamento avviene in pochi secondi, non in ore. Non c’è più bisogno di aspettare che il forno si riscaldi, mentre il consumo di energia continua ad aumentare.
Alcuni aspetti da considerare
Non è tutto perfetto: le lampade a raggi infrarossi ad alta intensità generano temperature estremamente elevate. Se non si utilizzano sistemi di raffreddamento adeguati, si possono verificare problemi. Inoltre, se il contenitore in cui si trovano le lampade non è ben ventilato, il calore può danneggiare gli componenti elettronici. Prima che ce ne rendiamo conto, la calibrazione del sensore diventa instabile, e bisogna ricominciare da capo.
Utilizzo nelle camere pulite
Se si utilizzano ancora metodi basati sull’uso di aria compressa, passare alle lampade a raggi infrarossi è abbastanza semplice. Poiché non c’è aria che circola, non ci sono rischi che particelle di polvere finiscano sulle wafer. Si ottiene così un processo sterile e senza piombo, che soddisfa tutti i requisiti ambientali. Inoltre, non è necessario rallentare la linea di produzione per poter utilizzare questo metodo.