Por qué estamos reemplazando los hornos convencionales por lámparas de infrarrojos en la fabricación de biosensores y chips
Al fabricar biosensores, hay que encontrar un equilibrio delicado: se necesita suficiente calor para curar los adhesivos y polímeros, pero si se utiliza demasiado calor, las partes biológicas del sensor se dañarán. Es un equilibrio muy delicado.
Por eso hemos dejado de utilizar esos hornos convencionales y métodos de secado que implican el uso de disolventes. En su lugar, utilizamos lámparas de infrarrojos de onda corta. Este es un cambio que se está produciendo en todo el sector de semiconductores, ya que todos buscan reducir el uso de plomo y disminuir las emisiones.
Cómo funciona realmente
Imagínese un horno convencional: calienta el aire, y luego ese aire calienta la pieza que se está procesando. Es un proceso lento, y además, uno gasta energía en calentar toda la habitación y el chasis metálico de la máquina.
Las lámparas de infrarrojos funcionan de manera diferente. Actúan como focos de luz; la energía llega directamente a las moléculas del material a curar. No hay intermediarios. Esto significa que se reduce el consumo energético, ya que no se desperdicia energía en cosas que no necesitan estar calientes.
Limpieza del lugar de trabajo
Los métodos de secado tradicionales suelen ser problemáticos. Se utilizan catalizadores químicos o aire caliente para eliminar compuestos orgánicos volátiles, lo cual no es bueno para quienes respiran ese aire.
Las lámparas de infrarrojos, en cambio, son un método “seco”. No generan gases de combustión ni elementos calefactores basados en plomo. Solo se utiliza calor eléctrico puro. Si se desea obtener la certificación de “Fábrica Ecológica”, este es uno de los aspectos más fáciles de resolver.
Las desventajas (porque nada es perfecto)
La desventaja es que las lámparas de infrarrojos son extremadamente rápidas. Basta con encenderlas para que la temperatura deseada se alcance en segundos. Pero esa intensidad puede ser un problema. Si no se tiene cuidado, la superficie se curará al instante, dejando los disolventes húmedos atrapados debajo. Para evitarlo, hay que ser muy preciso con la velocidad del transportador y la distancia entre las lámparas y el producto. Se necesita algo de ajuste para lograrlo.
Qué beneficios trae esto
Una vez que se ajustan los parámetros adecuados, los beneficios son evidentes. La zona de curado se reduce significativamente, lo que libera mucho espacio. Además, como el calor está dirigido específicamente hacia el producto, la factura de electricidad por unidad disminuye. De esta manera, se pueden cumplir los objetivos de ahorro de energía y se puede seguir utilizando productos sin plomo, manteniendo al mismo tiempo la velocidad de producción adecuada.