Pourquoi utilisons-nous la cuisson par rayonnement infrarouge pour les biosenseurs et les puces ? Lors de la fabrication de biosenseurs, il est difficile de maintenir les couches organiques et les polymères conducteurs en place. Il est donc nécessaire d’utiliser une méthode de cuisson thermique pour stabiliser tout cela. Mais cette méthode traditionnelle est plutôt lentue et inefficace. C’est pourquoi nous utilisons des lampes à rayonnement infrarouge. Au lieu de chauffer toute une pièce, ce qui revient à gaspiller de l’énergie, les rayons infrarouges transmettent leur énergie directement vers le substrat. C’est plus efficace. Et c’est logique.
Éviter les substances toxiques Le secteur des semi-conducteurs commence enfin à se soucier des normes écologiques et de l’élimination du plomb dans les matériaux utilisés. Pendant longtemps, la seule façon de maintenir des températures de cuisson basse était d’utiliser des catalyseurs chimiques ou des additifs contenant des métaux lourds. Ce n’est pas très bon pour la planète… ni pour les personnes qui travaillent en laboratoire. La cuisson par rayonnement infrarouge résout ce problème. Nous utilisons des ondes infrarouges à courte longueur d’onde pour faire vibrer les molécules présentes dans le revêtement. La chaleur se génère donc à l’intérieur même du matériau. C’est rapide. Vraiment rapide. On parle de secondes, pas d’heures. De plus, il n’est plus nécessaire d’utiliser ces additifs nocifs, et on peut également réduire l’impact carbone lié à l’utilisation d’une salle propre.
Trouver l’équilibre parfait Pour obtenir la bonne densité thermique pour les wafer de biosenseurs, nous n’utilisons pas n’importe quelle lampe. Nous utilisons des enveloppes en quartz spécifiques, remplies de halogènes. Cela permet d’augmenter rapidement la température. Dès que le wafer entre dans cette zone, la chaleur est générée ; dès qu’il en sort, l’alimentation électrique est coupée. Aucune énergie n’est gaspillée. Mais il y a un problème : comme le rayonnement infrarouge est très intense, on peut rencontrer un problème appelé “skinning”. Cela se produit lorsque la couche supérieure se solidifie trop rapidement, emprisonnant ainsi les solvants en dessous, comme des bulles. C’est un équilibre délicat à trouver. Si la lampe est trop proche, le substrat sera brûlé. Si elle est trop éloignée, on perd toute l’efficacité recherchée. Il faut donc ajuster correctement la puissance de la lampe et sa distance par rapport au substrat.
Utiliser ces systèmes en conditions réelles Le meilleur aspect ? Ces systèmes peuvent remplacer facilement les anciens systèmes de cuisson par convection. En passant au rayonnement infrarouge, l’espace requis pour l’équipement diminue. On peut se passer de ces gros ventilateurs bruyants qui pompent constamment de l’air chaud hors du bâtiment. Il suffit de brancher les systèmes, de régler les horaires de fonctionnement, et de laisser la physique faire son travail.