Tornando a fabricação de biossensores mais sustentável com aquecimento por IR
A fabricação de biossensores geralmente envolve duas etapas principais: secar o substrato e endurecer os componentes por meio do calor. Durante anos, o método padrão foi o uso de fornos convencionais. Mas, para ser honesto, é um desperdício enorme de energia aquecer todo um ambiente só para aquecer uma pequena placa semicondutora. Por isso, passamos a usar lâmpadas de infravermelho direcionado. Em vez de aquecer todo o ambiente, o calor é direcionado exatamente para onde é necessário. Simples, não é? Além disso, isso reduz significativamente o consumo de energia em toda a linha de produção.
Atingindo a temperatura correta (sem esperas)
Ao trabalhar com semicondutores, não se pode simplesmente deixar a temperatura aleatória. É preciso um controle preciso da temperatura, mas também é importante não excedê-la. As lâmpadas de IR são ótimas porque a energia é direcionada diretamente aos materiais. Como não é preciso esperar que o ar ao redor da placa aqueça, o tempo de espera diminui de horas para segundos. É muito rápido. Além disso, é possível usar muito menos quilowatts-hora por lote de produção. Assim, é possível produzir mais sensores sem precisar pedir à empresa de energia elétrica para melhorar a infraestrutura elétrica.
Os detalhes da instalação
Escolhemos as lâmpadas – de onda curta ou média – com base em como o substrato absorve o calor. Para biossensores, isso é crucial. Se a frequência das ondas for ajustada corretamente, o calor permanecerá no local certo, sem afetar os componentes eletrônicos sensíveis. Também utilizamos invólucros de quartzo para manter tudo limpo, o que é essencial em ambientes de produção limpa. Mas há um problema: essas lâmpadas ficam muito quentes. Se o chassi não tiver ventilação adequada ou se os ventiladores não conseguirem dissipar o calor, haverá desvios térmicos nos sensores. É preciso equilibrar a potência das lâmpadas com a capacidade dos sistemas de refrigeração de dissipar esse calor, para manter o processo estável.
Uma maneira mais simples de ser sustentável
A melhor vantagem de usar lâmpadas de IR é o aquecimento “no momento certo”. Ao conectar as lâmpadas a um controlador PID, elas consomem energia apenas quando uma placa está realmente em posição. Não há mais necessidade de deixar o sistema aquecendo o dia todo, só porque leva muito tempo para aquecer. É uma substituição simples para os antigos elementos de aquecimento. Isso ajuda as fábricas a atingir suas metas de redução de emissões de carbono, sem precisar reformar completamente a instalação.