Utilisation de la chaleur infrarouge pour les biosenseurs
Lors de la fabrication de biosenseurs, il est essentiel de bien contrôler les processus de cuisson et de séchage. Pendant longtemps, on utilisait des fours à convection de grande taille dans les salles propres. Mais nous avons abandonné cette méthode. Aujourd’hui, nous utilisons des lampes à rayonnement infrarouge à ondes courtes.
Pourquoi ? Parce que chauffer tout un volume d’air juste pour sécher un petit substrat représente une perte d’énergie inutile. Cela entraîne une forte empreinte carbone, sans aucun avantage réel.
Diriger la chaleur là où elle est vraiment nécessaire
Le point fort des lampes infrarouges, c’est qu’elles ne manipulent pas l’air. Elles envoient directement l’énergie vers le substrat. C’est rapide, vraiment rapide. Au lieu d’attendre que le four se réchauffe, on obtient une chaleur quasi instantanée. Nous régulons ces lampes pour qu’elles émettent des longueurs d’onde correspondant à celles que les couches bioactives peuvent absorber. Ainsi, la surface se cure parfaitement, sans endommager le substrat en dessous. On obtient donc beaucoup de puissance dans un espace très restreint.
Les détails techniques
Nous ne faisons pas de compromis en termes de matériel. Nous utilisons des enveloppes en quartz de haute pureté, afin que rien ne s’infiltre dans l’environnement du semi-conducteur et ne gâche le produit final. Les filaments sont également ajustés pour rester stables. On ne veut pas de zones trop chaudes sur le capteur – cela pourrait causer des problèmes graves. Nous utilisons aussi des connecteurs standards. Si une lampe tombe en panne, il suffit de la remplacer pour reprendre le travail. Personne n’aime les temps d’arrêt.
Un conseil : il faut être très précis quant à l’alimentation électrique. Si la tension ou la puissance n’est pas correcte, le filament sera détruit beaucoup trop rapidement. Nous utilisons des régulateurs PID pour maintenir tout sous contrôle.
Les avantages et les inconvénients
Passer à l’utilisation de la chaleur infrarouge, c’est un avantage pour la planète. On n’a pas besoin de faire fonctionner le système de climatisation de l’usine. On chauffe simplement la partie concernée. Simplice.
Mais il y a un inconvénient : comme la chaleur infrarouge agit très rapidement, il existe une fine frontière entre « parfait » et « détruit ». Si la température dépasse légèrement la valeur souhaitée, tout le lot est ruiné.
C’est pourquoi il est nécessaire d’avoir un pyromètre à réponse rapide intégré au système. Si la réponse est lente, la lampe continuera à diffuser de la chaleur longtemps après avoir atteint la température souhaitée. Il faut donc que le système arrête immédiatement l’alimentation dès que la température est atteinte.