Eine bessere Methode zur Trocknung von Biosensoren
Beim Bau von Biosensoren muss man ein sehr feines Gleichgewicht finden. Man braucht genügend Wärme, um die Klebstoffe und Schichten zu trocknen – doch wenn man zu viel Wärme einsetzt, können die organischen Komponenten beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein äußerst empfindliches Gleichgewicht.
Deshalb verwenden wir Infrarotlampen mit kurzer Wellenlänge. Anstatt die Luft in einem großen Raum zu erhitzen, senden diese Lampen die Energie direkt in das Substrat. Das ist effizienter und schneller. Zudem spart man so eine Menge Energie, die sonst für die Erwärmung des Ofens benötigt würde.
Warum das funktioniert
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Konvektionsofen vor: Er heizt die Luft – doch Luft ist bei der Übertragung von Wärme eher ineffektiv. Infrarot hingegen nutzt Photonen, die direkt in das Material eindringen und dort chemische Reaktionen auslösen. Die Geschwindigkeit ist enorm – es dauern nur Sekunden, bis die gewünschten Temperaturen erreicht sind, nicht Minuten. Dadurch sinken die Energiekosten, und der Arbeitsablauf wird einfacher.
Sauberkeit gewährleisten
In der Halbleiterindustrie wird stark auf „grüne“ und bleifreie Standards gesetzt. Die Trocknung mit Infrarot passt perfekt dazu. Es handelt sich dabei um einen sauberen Prozess – es gibt keine Verbrennungen, keine schädlichen Treibhausgase, und man muss auch keine Chemikalien verwenden, um das Trocknungsverfahren zu beschleunigen.
Außerdem muss die Klimaanlage in der Reinraumumgebung nicht übermäßig arbeiten, um den Raum wieder abzukühlen. Dadurch wird die gesamte Fertigungsanlage umweltfreundlicher.
Die schwierigen Aspekte
Es ist jedoch nicht alles einfach. Es gibt einige Dinge, auf die man achten muss. Wenn man die Intensität der Infrarotlampen zu hoch einstellt, kann es zu Problemen kommen: Die Oberfläche trocknet sofort ab, während die Lösungsmittel darunter zurückbleiben – dadurch entstehen Blasen. Um dieses Problem zu vermeiden, verwendet man meist eine kontrollierte Leistungsstufe oder pulsierte Infrarotstrahlung.
Vergessen Sie auch nicht die Kühllüfter. Wenn man diese nicht richtig einstellt, kann die Hitze das Sensorsubstrat beschädigen – dann hat man ein sehr teures Stück Schrott.
Ein letzter Tipp: Wenn man die Sensoren in eine Hochspannungsanlage einbindet, muss man sicherstellen, dass die Steuergeräte mit dem schnellen Umschalten zurechtkommen. Präzision ist hier entscheidend.