Perché abbiamo passato all’uso di lampade a raggi infrarossi per i biosensori e i semiconduttori
Quando si costruiscono biosensori, è fondamentale controllare con precisione la temperatura. Bisogna curare i polimeri e le strutture biologiche utilizzate, che, francamente, sono piuttosto sensibili alle variazioni di temperatura. Per molto tempo si è utilizzato soltanto il calore convettivo. Ma c’è un problema: gli forni impiegano metà del loro tempo per riscaldare l’aria e le pareti della camera di cottura, prima ancora che il materiale venga effettivamente riscaldato. È uno spreco di tempo e risorse.
Ecco perché abbiamo optato per le lampade a raggi infrarossi. Invece di aspettare che l’aria si riscaldi, queste lampade trasmettono l’energia direttamente sul materiale da trattare. È un metodo più efficiente.
Velocità e precisione
Nel mondo dei semiconduttori, “abbastanza vicino” non va bene. Regoliamo le lampade a raggi infrarossi in modo che emettano onde lunghe specifiche, quelle che i materiali desiderano assorbire. Il risultato? Il tempo necessario per completare il processo di cottura diminuisce da minuti a secondi. È davvero veloce. E questo cambia completamente le cose per quanto riguarda la produttività. Possiamo trattare queste superfici in tempi brevissimi, senza rischiare di fondere il contenitore che le circonda.
Dettagli tecnici
La maggior parte dei nostri strumenti utilizza tecnologia a base di quarzo e ioduro. Amiamo il quarzo perché riesce a gestire bene il calore e non reagisce con nulla. Per evitare sprechi, rivestiamo i riflettori con oro o alluminio, in modo che tutto il calore venga trasmesso direttamente sul wafer.
Un avvertimento per chi vuole utilizzare questi strumenti su larga scala: bisogna fare attenzione al consumo energetico. Questi dispositivi richiedono molta energia. Se i pannelli elettrici non sono progettati per gestire tale carico, si rischiano interruzioni di corrente continuamente.
Aspetti positivi
Passare dal riscaldamento resistivo a quello a raggi infrarossi permette di ridurre notevolmente il consumo energetico per ogni wafer. Inoltre, le macchine diventano più piccole. Poiché non è necessario riscaldare grandi quantità d’aria, non servono isolanti pesanti o ventilatori enormi. Ciò significa che il sistema di condizionamento non deve lavorare tanto per raffreddare la stanza.
Ma non è tutto perfetto… Le lampade a raggi infrarossi, col tempo, si consumano. È la natura stessa di questi dispositivi. Se non si effettua una manutenzione regolare, si possono verificare zone “fredde” sui sensori. Questo porta a errori nella produzione e allo spreco di materie prime. Mantenere una routine di sostituzione precisa è l’unico modo per ridurre gli sprechi e mantenere basso l’impatto ambientale.