Tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng phương pháp khử trùng bằng tia hồng ngoại cho các cảm biến sinh học không chứa chì
Khi chế tạo các cảm biến sinh học, việc kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác là một thách thức lớn. Bạn cần phải làm cho các polyme khô lại và giữ vững các lớp sinh học trong cấu trúc cảm biến. Nhưng nếu dùng nhiệt độ quá cao, chất nền sẽ bị hỏng.
Chúng tôi bắt đầu sử dụng đèn tia hồng ngoại vì chúng hoạt động theo cơ chế khác. Thay vì sử dụng không khí nóng để làm nóng vật liệu, chúng sử dụng bức xạ. Điều này giúp tránh việc sử dụng không khí nóng, hóa chất độc hại, và quan trọng nhất là không để lại các chất cặn bẩn trên bề mặt wafer.
Tia hồng ngoại vs. lò sấy thông thường
Hãy tưởng tượng về một lò sấy thông thường: bạn chỉ cần làm nóng toàn bộ chiếc hộp kim loại đó, và không khí bên trong sẽ được làm nóng theo. Đó là sự lãng phí năng lượng.
Ngược lại, đèn tia hồng ngoại hoạt động trực tiếp lên vật liệu. Các photon chiếu vào bề mặt vật liệu, khiến các phân tử chuyển động và tạo ra nhiệt từ bên trong. Quá trình này diễn ra trong vài giây. Không cần phải chờ lò sấy nóng lên trước, vì vậy toàn bộ quy trình diễn ra nhanh hơn rất nhiều.
Giải pháp xanh mà không gây phiền toái
Ngành công nghiệp ngày càng có xu hướng sử dụng các giải pháp “không chứa chì” và “xanh”. Trước đây, cách duy nhất để tăng tốc quá trình này là sử dụng chất xúc tác từ kim loại nặng hoặc các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
Nhưng với tia hồng ngoại, bạn có thể loại bỏ hoàn toàn những chất hóa học này. Nhiệt độ cao từ tia hồng ngoại sẽ giúp quá trình polymer hóa diễn ra nhanh chóng. Không có khí độc, không có chất lỏng chứa chì. Chỉ cần một quy trình sạch sẽ, hiệu quả, và đáp ứng được các tiêu chuẩn môi trường.
Những thách thức và cách khắc phục
Dù vậy, tia hồng ngoại vẫn là công cụ đòi hỏi sự chính xác cao. Nếu bạn sử dụng đèn quá gần vật liệu, bạn sẽ tạo ra những điểm nóng quá mức, khiến lớp vật liệu bên trong bị hỏng. Bạn cũng cần chú ý đến các mép của vật liệu; nếu mật độ nhiệt không đồng đều, phần ngoài của cảm biến sẽ khô trong khi phần giữa vẫn còn ướt.
Bí quyết nằm ở việc điều chỉnh nhiệt độ. Chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng tia hồng ngoại bước sóng ngắn rất hiệu quả để làm nóng bề mặt vật liệu, trong khi bước sóng trung bình lại phù hợp hơn để làm nóng phần sâu bên trong vật liệu. Kết hợp với bộ điều khiển PID để kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác, bạn sẽ đạt được kết quả tốt nhất. Bạn có thể đáp ứng được các tiêu chuẩn môi trường, đồng thời duy trì tốc độ sản xuất cao, mà không lo lắng về việc làm hỏng sản phẩm.