چرا در ساخت بیوسنسورها، از هوای داغ به جای لامپهای مادون قرمز استفاده میشود؟ اگر تجربه کار در فرآیندهای تولید نیمههادیها یا ساخت بیوسنسورها را دارید، میدانید که روش معمول چیست. سالهاست که از هوای داغ برای گرم کردن قطعات استفاده میشده است. اما اخیراً روند استفاده از لامپهای مادون قرمز در حال افزایش است. دلیل اصلی این تغییر، نحوه انتقال حرارت به قطعات است. در روش هوای داغ، ابتدا هوا گرم میشود، سپس اتاقک مربوطه گرم میشود و در نهایت قطعه مورد نظر گرم میشود. این روش، روشی غیرمستقیم است. اما لامپهای مادون قرمز این مراحل را حذف میکنند؛ آنها انرژی را مستقیماً به سمت قطعه مورد نظر ارسال میکنند. دیگر نیازی به انتظار نیست. باید صادق باشیم: انتظار رسیدن دمای مناسب در فرهای هوای داغ، یک کابوس است. این فرها دارای اینرسی حرارتی بسیار زیادی هستند؛ بنابراین باید دقایق یا گاهی ساعتها منتظر بمانید تا دما به میزان مورد نظر برسد. اما لامپهای مادون قرمز؟ آنها در عرض چند ثانیه آماده میشوند. بر اساس تجربه من در ساخت بیوسنسورها، این روش باعث کاهش زمان لازم برای گرم شدن قطعات به بیش از ۸۰ درصد میشود. این موضوع واقعاً خیلی خوب است؛ علاوه بر این، دیگر نیازی نیست انرژی زیادی برای گرم کردن هوای اطراف قطعات صرف کنیم. دقت بالاتر معمولاً از لامپهای مادون قرمز با موجهای کوتاه استفاده میشود؛ زیرا این لامپها انرژی را سریعتر به لایههای سطحی مواد سنسور انتقال میدهند. این موضوع بسیار مفید است؛ زیرا میتوانیم فقط نواحی مشخصی را گرم کنیم. دیگر نیازی نیست کل ویفر را گرم کنیم تا یک نقطه خاص گرم شود. این موضوع واقعاً خوب است؛ زیرا فرهای هوای داغ معمولاً باعث تغییر شکل قطعات میشوند. همچنین، به دلیل اینکه چگالی انرژی در لامپهای مادون قرمز بسیار بالاتر است، فرآیندهای خشک کردن و پخت قطعات نیز بسیار سریع انجام میشود. معایب (چون همیشه معایبی وجود دارد) البته، لامپهای مادون قرمز جادویی نیستند. از آنجایی که انتقال حرارت بسیار سریع است، اگر کنترلکنندههای PID به درستی تنظیم نشوند، ممکن است دما بیش از حد بالا برود. بنابراین، نیاز به استفاده از ترموکوپلها یا پیرومترهایی با پاسخگویی سریع وجود دارد تا از افزایش بیش از حد دما جلوگیری شود. همچنین، باید در استفاده از سنسورهای بسیار نازک مراقب بود؛ زیرا اگر مراقبت نشود، شدت انرژی میتواند سطح سنسور را آسیب بزند، حتی قبل از اینکه هسته آن گرم شود. اما مزایای این روش واقعاً ارزشمند هستند؛ میتوانیم اندازه دستگاه را به طور قابل توجهی کاهش دهیم. دیگر نیازی نیست از فنهای بزرگ یا کابینتهای عایقبندی شده برای گرم کردن قطعات استفاده کنیم. فقط کافی است بخش گرمایشی را تعویض کنیم، و در نتیجه زمان لازم برای انجام کارها کاهش خواهد یافت.