¿Por qué utilizamos la curación por infrarrojos en los biosensores y chips?
Al fabricar biosensores, se trata de manejar con cuidado el calor. Es necesario curar los adhesivos y las capas de manera adecuada, pero si se exagera, se podrían dañar las partes biológicas del dispositivo. Es un equilibrio delicado.
Por eso recurrimos a lámparas infrarrojas de onda corta. En lugar de calentar el aire que rodea el componente, las lámparas infrarrojas envían energía directamente al material en sí. Es un método eficiente y preciso.
El problema con los hornos tradicionales
Imagínese un horno de convección tradicional: básicamente, se está calentando un “cajón de aire”, con la esperanza de que el calor llegue eventualmente al componente. Es un proceso lento, consume mucha energía y puede generar contaminantes que no queremos tener en una sala limpia.
Las lámparas infrarrojas son diferentes. Utilizan fotones para penetrar en la superficie del material, lo que permite la polimerización o la evaporación de los solventes de forma casi instantánea. No hay necesidad de esperar a que el horno se caliente primero. Basta con encenderlo y listo.
Mantener todo “verde” (sin complicaciones)
La industria busca activamente soluciones sin plomo y más ecológicas. La curación por infrarrojos facilita esto, ya que es un proceso puramente eléctrico. No hay combustión, ni CO2, ni humos dañinos. Además, como el calor se aplica de forma precisa, no se necesitan esos sistemas de ventilación enormes y ruidosos que requieren los hornos convencionales. Esto hace que la sala limpia sea más agradable de usar y reduce la huella de carbono, sin necesidad de complicaciones adicionales.
Los inconvenientes
Pero no todo es perfecto. Las lámparas infrarrojas de alta intensidad generan mucho calor, lo cual puede ser un problema si no se tiene cuidado. Si la cinta transportadora se retrasa aunque solo sean unos segundos, los sensores pueden dañarse o los sustratos deformarse. Es frustrante ver cómo todo un lote se arruina por un pequeño error en el tiempo de curado. Por eso nos centramos tanto en los controladores PID y en los sensores. Se necesita un sistema que reaccione en cuestión de milisegundos; de lo contrario, solo se obtendrán desechos costosos.
Integración en la planta de producción
Lo mejor es que estos sistemas pueden integrarse fácilmente en el lugar donde antes estaban los hornos de convección tradicionales. Al pasar a utilizar lámparas infrarrojas, se puede reducir la zona de curado de varios metros a unos pocos centímetros. De este modo, se libera espacio en el suelo. Es una solución ganadora: los tiempos de curado disminuyen, se cumplen los requisitos ambientales y además hay más espacio para trabajar en el laboratorio.