Por que usamos cura por infravermelhos para evitar o uso de chumbo
A fabricação de biossensores exige um equilíbrio preciso. É necessário ter calor suficiente para curar os adesivos e as camadas utilizadas, mas se o calor for excessivo, os substratos sensíveis podem ser danificados. É por isso que optamos por lâmpadas de infravermelho. Em vez de usar ar quente, o infravermelho utiliza radiação para realizar a cura. Isso significa que podemos eliminar os sistemas de ar forçado e aqueles solventes químicos perigosos, que geralmente violam as regras da indústria “verde” ou livre de chumbo.
Como funciona na prática
Pense em um forno convencional: ele aquece o ar, e esse ar, por sua vez, aquece o componente a ser processado. É um processo lento e complexo. O infravermelho é diferente. Ele envia fótons diretamente para o material. Em nossos biossensores, focamos em bandas de absorção específicas para acelerar a polimerização. A melhor parte é que não há necessidade de desperdiçar energia aquecendo todo o chassi metálico do equipamento. Apenas o wafer precisa ser aquecido.
Os desafios
Para alcançar a velocidade desejada, geralmente usamos infravermelho de onda curta. Isso torna o equipamento menor e acelera os tempos de ciclo. É basicamente uma fonte de calor que pode ser ativada instantaneamente. Mas há um problema: o aumento excessivo da temperatura. Se a velocidade do transportador variar um pouco, a temperatura da superfície pode aumentar drasticamente. Isso pode causar danos ao substrato ou à estrutura orgânica do sensor. Para evitar isso, não basta simplesmente configurar tudo e esquecer. É necessário usar controladores PID e pirômetros para manter tudo sob controle.
Mantendo tudo limpo
Os métodos tradicionais de cura dependem de fluídos à base de chumbo ou solventes com alto teor de VOCs, apenas para reduzir os pontos de fusão dos materiais. O infravermelho muda essa realidade. Como podemos direcionar energia concentrada exatamente onde ocorre a ligação entre os materiais, podemos usar materiais livres de chumbo e a altas temperaturas, sem problemas. Além disso, a conta de energia diminui, já que não precisamos manter um forno gigantesco funcionando a 200°C o dia todo. É uma maneira mais limpa de produzir semicondutores: sem vapores tóxicos, sem chumbo. Apenas fótons.