Por que estamos substituindo os fornos por lâmpadas de infravermelho em processos de fabricação de biossensores e chips
Ao criar biossensores, é preciso encontrar um equilíbrio delicado. É necessário calor suficiente para curar os adesivos e polímeros, mas se o calor for excessivo, as partes biológicas do sensor serão danificadas. É um equilíbrio difícil de manter.
É por isso que deixamos de usar aqueles fornos convencionais e métodos de secagem que envolvem solventes. Em vez disso, passamos a usar lâmpadas de infravermelho de onda curta. Essa mudança está acontecendo em todo o setor de semicondutores, já que todos tentam eliminar o uso de chumbo e reduzir as emissões poluentes.
Como funciona na prática
Imagine um forno comum: ele aquece o ar, e então o ar aquece a peça que está sendo processada. Esse processo é lento, e você acaba gastando energia para aquecer toda a sala e o chassi metálico da máquina.
Já as lâmpadas de infravermelho funcionam de maneira diferente. Elas enviam energia diretamente nas moléculas do agente de cura. Não há intermediários. Isso significa que a necessidade de energia diminui, e não há desperdício de energia em partes que não precisam ser aquecidas.
Limpeza do espaço de trabalho
Os métodos tradicionais de secagem costumam ser problemáticos. Eles utilizam catalisadores químicos ou ar quente, o que causa a liberação de compostos orgânicos voláteis no ambiente de trabalho. Isso não é bom para quem respira esse ar.
As lâmpadas de infravermelho, por sua vez, são um método “seco”. Não há gases de combustão, nem elementos de aquecimento à base de chumbo. Apenas calor elétrico puro. Se você deseja obter a certificação de “Fábrica Verde”, essa é uma das soluções mais fáceis.
Os contras (pois nada é perfeito)
O problema é que as lâmpadas de infravermelho são extremamente rápidas. É possível atingir a temperatura desejada em segundos. Mas essa rapidez pode ser um problema. Se não houver cuidado, a superfície da peça pode secar rapidamente demais, restringindo a circulação dos solventes líquidos por baixo dela. Para evitar isso, é preciso controlar com precisão a velocidade do transportador e a distância entre as lâmpadas e o produto a ser processado. É preciso alguns ajustes para que tudo funcione corretamente.
Benefícios para os negócios
Quando as configurações ficam corretas, os benefícios são óbvios. A área necessária para o processo de cura diminui bastante, o que libera muito espaço no local de produção. Além disso, como o calor é direcionado com precisão, a conta de energia por unidade produzida diminui. Assim, é possível alcançar as metas de economia de energia, além de eliminar o uso de chumbo, mantendo ao mesmo tempo a velocidade de produção adequada.