Perché la cottura a raggi infrarossi è la soluzione migliore per i semiconduttori senza piombo
Quando si costruiscono biosensori, in pratica si tratta di gestire una situazione molto delicata: bisogna assicurarsi che il plastico non si scioglia. È necessario cuocere perfettamente gli adesivi e le vernici utilizzate, ma se si esagera con la temperatura, si rovina l’intero substrato su cui vengono applicati questi materiali.
Ecco perché preferiamo utilizzare lampade a raggi infrarossi: sono senz’altro la soluzione migliore.
Dimenticate gli forni tradizionali
La maggior parte delle persone pensa a forni tradizionali a convezione. Ma questi forni passano metà del tempo semplicemente a riscaldare l’aria intorno al componente da trattare. È uno spreco di spazio e di energia.
I raggi infrarossi, invece, utilizzano energia radiante: il calore arriva direttamente nel materiale, senza intermediari. In questo modo si riduce notevolmente lo spazio necessario per il trattamento termico, e non c’è bisogno di riscaldare un’enorme struttura metallica piena d’aria. È quindi un metodo più efficiente.
La “zona ideale” per i biosensori
I biosensori sono molto sensibili ai cambiamenti di temperatura. Se si utilizza un polimero troppo caldo, esso si brucerà. È semplice.
Noi regoliamo le lampade affinché emettano radiazioni di lunghezze d’onda precise. In questo modo possiamo cuocere la superficie esterna del sensore senza danneggiare i circuiti presenti al suo interno. Inoltre, questo metodo evita che i materiali si deformino a causa di temperature irregolari.
Gestire i materiali senza piombo
Passare all’uso di saldanti e adesivi senza piombo può risultare complicato. Bisogna infatti fare i conti con punti di fusione più elevati e caratteristiche fisiche particolari dei materiali stessi.
I raggi infrarossi permettono di superare questi problemi: aumentano rapidamente la temperatura desiderata. In questo modo si ottiene l’intensità di calore necessaria per trattare i materiali senza piombo, senza dover lasciare i componenti organici in esposizione al calore per ore, cosa che potrebbe danneggiarli.
Attenzione però: i raggi infrarossi sono molto potenti. Se la distanza tra le lampade non è corretta, si possono creare zone troppo calde. È quindi fondamentale regolare perfettamente la velocità del nastro trasportatore in base alla potenza delle lampade. Se il nastro rallenta anche solo leggermente, i componenti potrebbero danneggiarsi. Non dimenticate inoltre di progettare correttamente le zone di raffreddamento, altrimenti i bordi dei componenti potrebbero deformarsi.