Eine bessere Methode zur Erwärmung von Bio-Sensoren
Wenn Sie bereits mit der Herstellung von Bio-Sensoren zu tun hatten, wissen Sie, wie schwierig es ist, die notwendige Temperatur zu erreichen – und diese auch beizubehalten. Die Temperatur muss genau richtig sein – weder zu hoch noch zu niedrig. Die meisten Menschen nutzen weiterhin die alten Konvektionsöfen, die sie schon immer in ihren Halbleiterfabriken verwendet haben. Doch ehrlich gesagt: Diese Öfen verbrauchen viel Energie.
Wir greifen stattdessen auf Systeme mit Kurzwellen-Infrarotlampen zurück. Das ist eine viel effektivere Methode – außerdem hilft es dabei, die Ziele bezüglich der Kohlenstoffneutralität zu erreichen, da dadurch unnötiger Energieverbrauch vermieden wird.
Aufhören, die Luft zu erhitzen
Das Problem bei herkömmlichen Öfen ist, dass sie den gesamten Raum erhitzen. Man verschwendet damit Kilowattstunden nur dazu, die Luft um das Produkt herum zu erwärmen – das ist pure Verschwendung.
Unsere IR-Systeme ändern das. Sie lenken die Energie direkt auf das Wafer oder die Sensoroberfläche. Da wir spezielle Wellenlängen verwenden, gelangt die Wärme direkt in die Materialoberfläche. Der Unterschied ist enorm: Die Erhitzungszeit verkürzt sich von Minuten auf Sekunden. Zudem nimmt das Gerät deutlich weniger Platz ein – und die Stromkosten sinken sogar.
Die richtige Temperatur erreichen
Wir entwickeln diese Lampen für eine hohe Leistungsdichte – schließlich reicht in der Welt der Bio-Sensoren „nahe genug“ nicht aus. Wenn die Erwärmung ungleichmäßig ist, entstehen verdrehte Substrate oder chemische Bindungen, die nicht halten. Deshalb verwenden wir Wolframfäden sowie Quarzkapseln – dadurch bleibt die Leistung konstant.
Aber Vorsicht: Man muss auch auf die Kühlung achten. Eine Hochleistungs-IR-Lampe erzeugt enorme Mengen an Wärme. Wenn das Entlüftungssystem diese Wärme nicht bewältigen kann, steigt die Temperatur im Reinraum an. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem.
Die Fabrik umweltfreundlicher machen
Der größte Vorteil beim Übergang auf IR-Systeme ist die Möglichkeit, sie sofort einzuschalten. Man muss keine Öfen 24/7 laufen lassen, nur um bereit für die nächste Charge zu sein. Man schaltet sie einfach ein, wenn man sie braucht.
Wir haben diese Systeme so konzipiert, dass sie als Ersatz für vorhandene Geräte verwendet werden können – man muss also nicht den ganzen thermischen Prozess überholen.
Es gibt allerdings einen Haken: Die Entfernung spielt eine entscheidende Rolle. Wenn die Lampe zu nahe ist, wird die bioaktive Schicht beschädigt. Zu weit entfernt und die Produktivität nimmt ab. Um das zu vermeiden, verwenden wir in der Regel einen geschlossenen PID-Regler sowie ein IR-Pyrometer. Dadurch bleibt die Oberflächentemperatur bei ±1°C – man kann somit ruhig schlafen, da man sicher ist, dass die Charge perfekt ist.