Controlar la temperatura en la fabricación de biosensores
Al fabricar biosensores, el calor es un factor importante que debe controlarse con precisión. Se necesita para curar los polímeros y activar los reactivos biológicos, pero si se exagera su uso, todo se arruina. Los sustratos sensibles no pueden soportar tal nivel de calor.
Por eso hemos dejado de utilizar esos hornos convencionales. Son lentos y poco eficientes. En su lugar, utilizamos sistemas de infrarrojos. La ventaja de estos sistemas es que permite dirigir el calor exactamente donde sea necesario. Esto reduce la huella térmica y acelera todo el proceso de producción.
Deja de adivinar; comienza a monitorear
Una planta de fabricación inteligente solo es tan buena como los datos que genera. Nos aseguramos de que nuestros sistemas de infrarrojos comuniquen directamente con las redes PLC. ¿Por qué? Porque así se puede ver qué está ocurriendo en tiempo real. Se puede monitorear la potencia y la temperatura de la superficie de los wafer. Ya no hay necesidad de esperar y confiar en que el tiempo de curado sea adecuado. Se obtiene una señal térmica consistente para cada lote producido. Es un gran alivio saber exactamente qué está pasando dentro de la máquina.
La física detrás del proceso
Utilizamos lámparas de infrarrojos de onda corta y media, ya que estas logran penetrar en el sustrato. Si no se hace esto, se produce el llamado “efecto piel”: la superficie se quema mientras el núcleo sigue frío. Eso no es bueno. Los emisores de alta densidad nos permiten lograr una polimerización rápida sin causar problemas. Pero hay que equilibrar bien esa potencia. Si se aumenta demasiado la potencia de las lámparas, el sistema de refrigeración de la sala limpia no podrá manejar ese calor. De lo contrario, el proceso dejará de funcionar correctamente.
Escalar la producción
Hemos optado por un sistema modular de infrarrojos. Es una solución sencilla y fácil de implementar. Cuando una lámpara se agota, basta con reemplazarla. No hay necesidad de pasar horas recalibrando toda la línea de producción. Esto minimiza los tiempos de inactividad. Además, estos sistemas son muy rápidos: pasan de estado de reposo a estado de funcionamiento total en cuestión de milisegundos. En una línea de producción de alta velocidad, esa precisión es clave. Al final, si algo no es consistente, entonces no funciona.