Neden kurşunsuz yarı iletkenlerin sertleştirilmesi için kızılötesi ışık kullanılır?
Biyosensörler üretirken ısı çok önemlidir. İletken mürekkeplerin ve polimerlerin doğru şekilde sertleştirilmesi gerekir; çok soğuk olursa malzemeler sertleşmez, çok sıcak olursa da substrat zarar görür. İşte bu yüzden kızılötesi ışıkları tercih ediyoruz. Kızılötesi ışınlar, enerjiyi doğrudan malzemenin içine gönderir; böylece enerji boşa harcanmaz ve fırının ısınmasını beklemeye gerek kalmaz.
Kurutma işlemi nasıl gerçekleşir?
Eski tip konveksiyon fırınlarını düşünün; bunlar sadece sıcak hava üflerler. Bu yöntem yavaştır ve genellikle artık maddeler bırakır. Kızılötesi ışık ise farklıdır; kısa dalga boyundaki radyasyonları kullanarak ısıyı doğrudan sensörün yüzeyine ileterek sadece ısıya ihtiyaç duyan bölgelere etki eder. Hız açısından bu yöntem en iyisidir; cam geçiş sıcaklığına saniyeler içinde ulaşılır, dakikalar değil.
Temizlik ve çevre dostu olma avantajları
Endüstri şu an “kurşunsuz” ve “çevre dostu” standartlara doğru ilerliyor. Kızılötesi ışık bu standartlara tam olarak uygundur. Isı transferinde herhangi bir yanma gazı veya kimyasal çözücü kullanılmaz; bu da sistemin temiz kalmasını sağlar. Ayrıca bu sistemlerde kuvars kaplamalar kullanılır. Saflık burada çok önemlidir; sertleştirme bölgesindeki en ufak bir toz parçası bile tüm sensörleri bozabilir. Zorunlu hava akışı olmadığı için, wafeler üzerine tozların düşmesinden endişelenmemize gerek kalmaz.
Zorluklar
Ancak her şey mükemmel değil. Yüksek yoğunluktaki kızılötesi ışıklar, küçük bir alanda büyük miktarda ısı üretir. Bu yüzden “kalış süresine” dikkat etmek gerekir. Eğer konveyör bandı kayarsa veya lamba wafeden biraz fazla yakındaysa, substrat yanabilir veya şekli bozulabilir. Bu durum, bir günün emeğini bozmak için yeterlidir. Bunu engellemek için kapalı döngülü PID kontrol cihazları ve son derece hassas aralık ayarlayıcıları kullanılır. Böylece her şey stabil kalır. Avantajı ise kurutma tünellerinin boyutlarının önemli ölçüde azaltılabilmesidir. Fabrika alanında daha fazla alan elde edilmiş olur. Sadece bir uyarı: Lambalar ilk çalıştığında elektrik panosunun başlangıçtaki yükü kaldırabileceğinden emin olun.