Infrarood versus hete lucht: een betere manier om biosensoren te verwarmen
Als je nog steeds gebruikmaakt van hete lucht om semiconductoren te verwerken, speel je eigenlijk maar gewoon een wachtspel. Hete lucht werkt namelijk op basis van convectorende warmteoverdracht: je verwarmt de lucht en wacht tot deze de ondergrond heeft opgewarmd. Dit proces is langzaam. Er is ook een storende tijdvertraging, waardoor je productietijd wordt verminderd. Wanneer je te maken hebt met biosensoren waarvan de lagen slechts een paar micrometer dik zijn, is deze vertraging niet alleen storend – het vormt zelfs een risico.
Het vermijden van onnodige stappen
Infraroodlampen werken op een andere manier. Ze hebben geen last van lucht; ze stralen elektromagnetische golven rechtstreeks naar het doelwit. De snelheid verschilt enorm: terwijl een conventionele oven minuten nodig heeft om de kamer op temperatuur te brengen, bereikt een infraroodarray het doel al in seconden. Dit is een grote winst voor de productietijd. Bovendien hoef je geen geld uit te geven aan het opwarmen van een grote metalen behuizing vol lucht. Je betaalt alleen voor het opwarmen van de chip.
De warmte precies waar hij nodig is
We hebben allemaal te maken gehad met ‘koude plekken’ in conventionele ovens – plekken waar de luchtcirculatie niet goed werkt. Met infrarood kun je de verschillende zones nauwkeurig bepalen. Je kunt de lampen zo instellen dat er meer energie naar het midden gaat en minder naar de randen, zodat er geen warmteverlies ontstaat. Hierdoor hoef je niet meer te wachten tot alles gelijkmatig is opgewarmd.
De nadelen en voordelen
Er is echter ook een nadeel: infraroodlampen leveren veel warmte op. Als je PID-regelaars niet goed werken of als de sensoren trager reageren, kan de temperatuur te hoog worden. Eén verkeerde instelling kan ertoe leiden dat de bio-actieve lagen beschadigen. Je hebt dus snelle thermokoppels nodig om alles onder controle te houden. Maar zodra je dit goed hebt geregeld, kun je de oude, enorme blazers en luide ventilatiesystemen weggooien. Infraroodlampen passen perfect in de meeste verwerkings- en droogprocedures, zonder dat je je productielijn helemaal hoeft te vernieuwen.