ทำไมเราถึงใช้วิธีการอบด้วยรังสีอินฟราเรดเพื่อหลีกเลี่ยงสารตะกั่ว
การผลิตเซ็นเซอร์ชีวภาพนั้นต้องมีการหาจุดสมดุลระหว่างความร้อนที่ใช้ในการอบวัสดุต่างๆ กับความเสี่ยงที่จะทำลายวัสดุที่มีความไวสูง หากใช้ความร้อนมากเกินไป ก็จะทำให้วัสดุเหล่านั้นเสียหายได้
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้หลอดไฟอินฟราเรดแทน แทนที่จะใช้ลมร้อน รังสีอินฟราเรดจะช่วยให้วัสดุร้อนขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้เราสามารถลดการใช้สารเคมีที่อาจก่อให้เกิดมลพิษได้
วิธีการทำงานจริงๆ
ลองนึกถึงเตาอบแบบปกติดูสิ มันจะทำให้อากาศร้อนขึ้นก่อน แล้วอากาศนั้นจึงทำให้วัสดุร้อนขึ้น วิธีนี้ช้ามาก และไม่มีประสิทธิภาพ
แต่รังสีอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันจะส่งโฟตอนเข้าไปในวัสดุโดยตรง ในกระบวนการผลิตเซ็นเซอร์ชีวภาพของเรา เราจะเลือกใช้คลื่นยาวความถี่ที่เหมาะสมเพื่อกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโพลิเมอร์ สิ่งที่ดีที่สุดคือเราไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมากมายในการอุ่นชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ แต่เราเพียงแค่อุ่นวัสดุเท่านั้น
ปัญหาที่ต้องระวัง
เพื่อให้ได้ความเร็วตามที่ต้องการ เรามักจะใช้รังสีอินฟราเรดความถี่สูง วิธีนี้จะทำให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กลง และลดเวลาในการอบลง แต่ก็มีข้อเสียคืออาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้
หากความเร็วของสายพานลำเลียงไม่ถูกต้อง อุณหภูมิผิวของวัสดุก็อาจสูงเกินไป ซึ่งอาจทำให้วัสดุเสียหายได้ ดังนั้นเราจึงต้องใช้ตัวควบคุม PID และเครื่องวัดอุณหภูมิเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่
การรักษาความสะอาด
วิธีการอบแบบเดิมมักใช้สารตะกั่วหรือสารเคมีที่มีสาร VOC สูง เพื่อลดจุดหลอมเหลวของวัสดุ
แต่รังสีอินฟราเรดช่วยแก้ปัญหานี้ได้ เพราะเราสามารถส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการได้โดยตรง ดังนั้นเราจึงสามารถใช้วัสดุที่มีอุณหภูมิสูงและไม่มีสารตะกั่วได้ นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็ลดลง เพราะเราไม่จำเป็นต้องใช้เตาอบขนาดใหญ่ที่มีอุณหภูมิ 200°C ตลอดเวลา
นี่คือวิธีที่สะอาดกว่าในการผลิตชิป Semiconductor ไม่มีกลิ่นเหม็น ไม่มีสารตะกั่ว มีเพียงโฟตอนเท่านั้น.