Perché abbandoniamo l’uso dell’aria forzata a favore delle lampade a infrarossi nella produzione di biosensori
Se avete lavorato nel settore della lavorazione dei semiconduttori o nella produzione di biosensori, saprete quanto possa essere frustrante aspettare che l’aria diventi abbastanza calda per poter procedere con le operazioni necessarie. È davvero un processo lento.
Ecco perché abbiamo optato per le lampade a infrarossi. In realtà, tutto si riduce a una sola cosa: il tempo.
L’aria forzata è semplicemente troppo lenta. Bisogna riscaldare ogni singolo centimetro cubo d’aria presente nella camera, prima che il substrato possa percepire effettivamente il calore. È come cercare di riscaldare una stanza utilizzando solo un asciugacapelli. Le lampade a infrarossi, invece, non si preoccupano dell’aria: emettono energia direttamente sul materiale da trattare. Il processo è quasi istantaneo.
Nella produzione di biosensori, dove è necessario effettuare processi delicati di essiccazione o cura del materiale, questo rappresenta un grande vantaggio. I tempi di preparazione diminuiscono da minuti a secondi. Ma non si tratta solo di velocità.
Quando si utilizza aria calda, spesso si creano “punti caldi” sui bordi del substrato, mentre il centro rimane ancora tiepido. Le lampade a infrarossi permettono di concentrare il calore esattamente dove è necessario. Niente più congetture.
Inoltre, lo spazio disponibile diminuisce: non è più necessario utilizzare quei grandi ventilatori, i condotti complessi e tutti quegli isolanti pesanti tipici dei forni a convezione. Queste lampade possono essere facilmente integrate nelle linee di produzione esistenti. Basta collegarle a un controllore PID, e si ottengono flussi di temperatura precisi e prevedibili.
Ovviamente, non posso dire che sia una soluzione magica. Ci sono comunque alcuni aspetti da tenere in considerazione. L’energia infrarossa è molto intensa: se la lampada è troppo vicina al substrato, questo potrebbe bruciarsi. Inoltre, bisogna fare attenzione all’“effetto ombra”: se qualcosa ostacola la luce, quella zona rimarrà fredda. Se il sensore ha una forma 3D complessa, non basta utilizzare una sola lampada: è necessario utilizzare più lampade per coprire tutti gli angoli. Inoltre, è probabile che sia necessario potenziare il sistema di raffreddamento, visto che il calore emesso dalle lampade può riflettersi all’interno del dispositivo.
Ci vuole un po’ di tempo per regolare correttamente la distanza e la disposizione delle lampade, ma una volta fatto, la differenza nel processo di produzione è enorme.