Pourquoi nous remplaçons l’air chaud par les lampes infrarouges dans les laboratoires de biosenseurs
Lors de la fabrication de biosenseurs, les étapes de séchage et de cuisson sont souvent source de complications. Depuis des années, la méthode standard consiste à utiliser de l’air chaud pour chauffer les composants. Mais en réalité, c’est une méthode inefficace.
Le problème, c’est que les systèmes basés sur l’air chaud passent beaucoup de temps à chauffer l’espace autour du capteur, avant même que celui-ci ne se réchauffe réellement. C’est un gaspillage de temps et d’énergie.
C’est pourquoi nous optons désormais pour des lampes infrarouges.
Le problème lié à l’attente
Pensez à le fonctionnement de l’air chaud : il faut d’abord chauffer l’air, puis cet air doit ensuite chauffer le capteur. C’est comme essayer de réchauffer une pièce avec un radiateur avant d’y entrer – il y a donc un retard considérable.
Les lampes infrarouges, quant à elles, fonctionnent différemment. Il s’agit d’énergie rayonnante ; les photons atteignent directement le substrat.
Dans le domaine du traitement des semi-conducteurs, c’est un avantage énorme. On n’a pas besoin d’attendre que la chambre se réchauffe complètement. Le processus de chauffage est presque instantané. De plus, comme les biosenseurs en film mince sont extrêmement sensibles, un chauffage rapide permet d’éviter que leurs couches organiques ne soient endommagées.
Économie d’espace
L’un des avantages majeurs est que l’espace nécessaire diminue. On peut se passer des gros ventilateurs et des conduits nécessaires pour faire circuler l’air chaud. Il suffit simplement de brancher les lampes directement au-dessus de la bande transporteuse. C’est simple.
Cependant, on ne peut pas utiliser une puissance maximale. Si on applique trop de puissance en un seul endroit, cela provoquera des points chauds qui déformeront le substrat. Il s’agit donc de trouver le bon équilibre entre l’éloignement entre les lampes et la vitesse de déplacement de la bande transporteuse.
Les limites (car il y en a toujours)
Les lampes infrarouges sont rapides, mais elles agissent de manière directionnelle. Contrairement à l’air chaud, qui chauffe tout autour du capteur, les lampes infrarouges ne chauffent que ce qu’elles peuvent atteindre. Si votre capteur a une forme 3D complexe, il y aura des endroits où la chaleur n’arrive pas. On résout généralement ce problème en utilisant des réflecteurs pour diriger l’énergie vers ces endroits.
Et voici l’aspect le plus important : il faut bien gérer les zones de refroidissement. Comme les lampes infrarouges fournissent une énergie très concentrée, les pièces restent chaudes. Si on ne retire pas rapidement cette chaleur, elle peut altérer la calibration du capteur. Il faut donc le refroidir rapidement pour stabiliser toutes les paramètres.