Prawidłowe utwardzanie za pomocą promieniowania podczerwonego w biosensorach i chipach Podczas budowy biosensorów pojawia się trudny problem: należy utwardzić kleje i polimery, ale nie można po prostu ogrzewać ich za pomocą ciepła w nadziei na najlepszy efekt. Trzeba działać precyzyjnie – nie wolno, aby na substracie pojawiły się jakieś zanieczyszczenia lub błony. Dlatego używamy lamp podczerwonych o krótkiej długości fali. Można to porównać do słońca na skórze – nie musi być 100 stopni w pomieszczeniu, aby odczuć ciepło; energia trafia bezpośrednio na skórę. Tak samo jest tutaj – unikamy konieczności nagrzewania całego pomieszczenia, co jest charakterystyczne dla tradycyjnych pieców konwekcyjnych. Energia trafia bezpośrednio do materiału.
Ograniczenie strat i ciepła Przemysł od dawna dąży do stosowania standardów „zielonych” i wolnych od ołowiu. Chodzi tu nie tylko o ekologię, ale także o ograniczenie ilości odpadów. Stara metoda suszenia – wykorzystanie pieców gazowych lub dużych żelaznych serpentyn – stanowi koszmar dla czystych pomieszczeń. Piecze ogromne ilości ciepła, co sprawia, że w pomieszczeniu robi się duszno, a także marnuje się mnóstwo energii. Lampy podczerwone są inne – skupiają energię wyłącznie na tych częściach materiału sensora, które rzeczywiście potrzebują ciepła. A co najważniejsze – działają natychmiastowo. Nie trzeba czekać, aż piec się nagrzeje. Wystarczy włączyć lampę, a wszystko jest gotowe do użycia. To pozwala obniżyć koszty energii, a co ważniejsze, zapobiega deformacji płytek oraz przesunięciu się sensorów spowodowanemu nierównomiernym rozkładem ciepła.
Trudności związane z integracją lamp podczerwonych Nie jest to tak proste, jak mogłoby się wydawać. Istnieje kilka zagrożeń, których należy się uwzględnić. Po pierwsze, te lampy zużywają dużo energii. Lampa podczerwona o wysokiej mocy pobiera dużo prądu. Jeśli zasilacz nie jest dostosowany do takiego początkowego obciążenia, może dojść do awarii lub, co gorsza, do spalenia przewodów. Kolejnym problemem jest odbicie ciepła. Choć proces jest efektywny, to ciepło musi gdzieś iść. Obudowa wokół strefy utwardzania będzie pod wpływem intensywnego ciepła. Jeśli nie zastosujesz odpowiedniego osłonienia lub aktywnego chłodzenia, reszta sprzętu może się przegrzać.
Dlaczego to działa? Jedną z największych zalet jest pozbycie się suszenia na bazie rozpuszczalników. Nie trzeba już martwić się o VOC-y czy wdychanie oparów. To proces suchy i prosty. To ułatwia przeprowadzanie audytów środowiskowych – nie ma nic toksycznego, co należałoby zgłosić. Wystarczy umieścić lampy w linii produkcyjnej, podłączyć je do sterownika PID, a proces utwardzania będzie powtarzał się zawsze w ten sam sposób. To eliminuje konieczność domyślania się parametrów procesu.