Perché la cura tramite raggi infrarossi è l’unica soluzione per i sensori senza piombo
Quando si costruiscono biosensori, si sta giocando un gioco pericoloso con il calore: bisogna curare perfettamente gli adesivi e i polimeri utilizzati, ma anche il minimo errore può distruggere i substrati sensibili. Ecco perché preferiamo utilizzare lampade a raggi infrarossi.
Pensate a un forno convenzionale: deve riscaldare tutta l’aria presente nella camera prima di poter riscaldare il componente da trattare. È un processo lento e inefficiente. I raggi infrarossi, invece, funzionano in modo diverso: emettono calore diretto verso il materiale. Grazie a questa efficienza, non è più necessario utilizzare quei flux a base di piombo o solventi pesanti che venivano utilizzati in passato per accelerare i processi di cottura.
Come ottenere una cura perfetta
La cosa interessante è che solitamente utilizziamo raggi infrarossi a lunghezza d’onda corta o media. Perché? Perché queste lunghezze d’onda penetrano nel rivestimento del materiale, permettendo così una cottura efficace dall’interno verso l’esterno. Se avete mai avuto problemi legati alla secchezza superficiale del materiale, mentre i solventi rimangono umidi sotto di esso, sapete quanto possa essere frustrante. Regolando la lunghezza d’onda in modo da adattarla all’inchiostro biologico o al fotorestist utilizzato, si evita completamente questo problema.
Riduzione degli sprechi
Oggi tutti cercano soluzioni “verdi” e prive di piombo. Non si tratta solo di seguire delle regole, ma anche di evitare sprechi di energia. I tradizionali forni termici sono molto energivori: passano metà del loro tempo a riscaldare una enorme camera metallica. Le lampade a raggi infrarossi, invece, riscaldano soltanto il componente da trattare. Raggiungono la temperatura desiderata in pochi secondi, senza bisogno di attendere alcun ciclo di riscaldamento.
I problemi e come risolverli
I raggi infrarossi sono davvero potenti… ma se non si fa attenzione al tempo di esposizione, si può rovinare il substrato o ottenere un sensore difettoso. Se la velocità di trasporto del materiale non è precisa, ci sono problemi. Per mantenere tutto sotto controllo, consigliamo di utilizzare un pirometro a circuito chiuso: questo strumento permette di monitorare in tempo reale la temperatura della superficie, evitando così di dover indovinare. Abbinato a un controller SCR a commutazione rapida, è possibile mantenere la temperatura entro i ±2°C. In questo modo si ottiene un alto livello di produzione, senza il rischio di rovinare i prodotti.