Neden kurşunsuz kalabilmek için kızılötesi teknolojisini kullanıyoruz?
Biyosensör üretimi oldukça dengeli bir işlemdir. Yapıştırıcıların ve katmanların sertleşmesi için yeterli ısı gerekir; ancak aşırı ısı kullanılırsa hassas malzemeler zarar görebilir. İşte bu yüzden kızılötesi lambaları tercih ediyoruz. Kızılötesi teknolojisi, sıcak hava yerine radyasyon kullanarak işlemi gerçekleştirir. Böylece zorunlu hava sistemlerinden ve genellikle “yeşil” veya kurşunsuz endüstri standartlarına aykırı olan kimyasal çözücülerden kurtulmuş oluyoruz.
Nasıl çalışır?
Standart bir konveksiyon fırını düşünün. Fırın havayı ısıtır ve ardından bu hava parçayı ısıtır. Bu süreç yavaştır ve karmaşıktır. Kızılötesi teknolojisi ise farklıdır; ışınları doğrudan malzemenin içine gönderir. Biyosensör üretiminde belirli emilim bölgelerini hedef alarak polimerizasyon sürecini hızlandırıyoruz. En iyi yanı ise devasa makinelerin tüm metal yapısını ısıtmak için enerji harcamamanızdır; sadece wafer’ı ısıtıyorsunuz.
Zorluklar nelerdir?
İhtiyaç duyduğumuz hızı elde etmek için genellikle kısa dalga boylu kızılötesi teknolojisini kullanıyoruz. Bu sayede ekipman küçük kalır ve işlem süreleri kısalır. Temelde bu bir “anında ısı kaynağı”dır. Ancak bir sorun var: Termal aşırı ısılanma. Eğer konveyörün hızı biraz bile değişirse, yüzey sıcaklığı artabilir. Böylece malzeme bozulabilir veya sensörün organik katmanları yanabilir. Bunun önüne geçmek için basit bir şekilde ayar yapmak yeterli değildir. Her şeyin istikrarlı kalması için kapalı döngülü PID kontrol cihazlarına ve pirometrelere ihtiyaç vardır.
Temiz kalması nasıl sağlanır?
Geleneksel sertleştirme yöntemleri genellikle erime noktalarını düşürmek için kurşun içeren maddeler veya yoğun VOC içeren çözücüler kullanır. Kızılötesi teknolojisi ise bu durumu değiştirir. Enerjiyi tam olarak bağlantının gerçekleştiği yere yönlendirebildiğimiz için, daha yüksek sıcaklıklarda ve kurşunsuz malzemeler kullanabiliriz. Ayrıca, tüm gün boyunca 200°C’de çalışan devasa fırınlar kullanmadığımız için elektrik faturası da düşer. Bu, yarı iletken üretiminin daha temiz bir şekilde yapılmasını sağlar. Ne duman, ne kurşun… Sadece ışınlar.