Як зробити безолов’яні біосенсори функціональними (без їх пошкодження)
Під час створення біосенсорів потрібно дотримуватися певних параметрів. Необхідна достатня кількість тепла для висушування клеїв та основ для виготовлення сенсорів, але якщо надмірно підвищити температуру, це може пошкодити чутливі елементи сенсора. Це складний баланс.
Саме тому ми використовуємо лампи короткохвильового інфрачервоного світла. Замість того, щоб нагрівати весь повітря в приміщенні, інфрачервоне світло передає енергію безпосередньо у матеріал. Це ефективно та економічно.
Не марнуйте енергію на нагрівання повітря
Уявіть собі звичайну конвекторну піч – ви фактично платите за нагрівання величезної металевої коробки та всього повітря всередині неї. Це марна трата енергії.
Лампи інфрачервоного світла працюють інакше – вони нагрівають саме ті частини матеріалу, які потребують тепла. У випадку напівпровідників це означає, що до потрібної температури можна досягти за кілька секунд, а не годин.
Це також є перевагою для планети – менше споживання енергії означає менше викидів вуглецю, що є великим плюсом під час прискорення процесу виробництва.
Проблеми з безолов’яними матеріалами
Перехід на безолов’яні стандарти – це не так вже й просто. Потрібно бути дуже обережним із температурою. Якщо надмірно підігріти безолов’яний припой чи біополімер, це може призвести до їх пошкодження.
За допомогою інфрачервоного світла можна налаштувати довжину хвилі так, щоб вона відповідала властивостям матеріалу. Це дозволяє зменшити термічні навантаження, що, у свою чергу, забезпечує цілісність сенсорів після їх виготовлення.
Але є й недоліки…
Інфрачервоне світло – це не чарівна паличка, якою можна просто „погріти“ будь-який продукт. Температура буває дуже високою. Якщо у сенсорі є елементи, які знаходяться на різній висоті, процес висушування може бути нерівномірним. Це може призвести до пошкодження деяких частин сенсора.
Потрібно точно налаштувати кути та відстані розташування відбивачів. Моя порада: не ризикуйте. Використовуйте пірометр для контролю температури поверхні в реальному часі. Це єдиний спосіб уникнути пошкодження сенсорів під час процесу нагрівання.