Warum wir auf Infrarotheizung für Bio-Sensoren und Halbleiter umgestiegen sind
Beim Bau von Bio-Sensoren ist es entscheidend, die richtige Temperatur zu erreichen. Es müssen Polymere gebacken werden, und die biologischen Schichten reagieren äußerst empfindlich auf Temperaturschwankungen. Lange Zeit wurden dazu konventionelle Ofen verwendet. Doch das Problem ist: Die Öfen verbringen die Hälfte ihrer Zeit damit, die Luft sowie die Wände der Kammer zu erhitzen – bevor die eigentlichen Bauteile überhaupt eine Wärme spüren können. Das ist eine Verschwendung.
Deshalb haben wir auf Infrarotlampen umgestiegen. Anstatt darauf zu warten, dass die Luft heiß wird, strahlen die Infrarotlampen Energie direkt in das Substrat ab. Das ist effizienter.
Geschwindigkeit und Präzision
In der Welt der Halbleiter reicht „nahe genug“ nicht aus. Wir justieren unsere Infrarotlampen so, dass sie genau die Wellenlängen abgeben, die die Materialien aufnehmen möchten. Das Ergebnis? Die Aufwärmzeit verkürzt sich von Minuten auf Sekunden. Das ist wirklich schnell. Und das ändert alles bezüglich der Produktionsgeschwindigkeit. Wir können diese biofunktionierten Oberflächen in kürzester Zeit trocknen, ohne dass das Gehäuse um sie herum schmilzt.
Die technischen Aspekte
Die meisten unserer Geräte verwenden Quarz-Halogen-Technologie. Wir mögen Quarz, weil er die Wärme gut verträgt und nicht mit irgendetwas reagiert. Um sicherzustellen, dass kein Energieverlust entsteht, versehen wir die Reflektoren mit Gold oder Aluminium, damit jede Menge Wärme direkt auf die Wafer abgegeben wird.
Ein Hinweis für diejenigen, die diese Geräte in einer großen Produktion einsetzen wollen: Achten Sie auf den Stromverbrauch. Diese Geräte verbrauchen viel Strom. Wenn Ihre elektrischen Anlagen nicht für diesen hohen Spitzenverbrauch ausgelegt sind, werden Sie den ganzen Tag über die Sicherungen herausreißen müssen.
Der grüne Aspekt
Durch den Wechsel von Widerstandsheizung auf Infrarotheizung kann der Energieverbrauch pro Wafer erheblich reduziert werden. Zudem sind die Maschinen kleiner. Da man nicht mehr versuchen muss, eine große Menge Luft zu erwärmen, sind keine schweren Isolierungen oder riesigen Lüfter nötig. Das bedeutet, dass das Klimasystem weniger Arbeit leisten muss, um den Raum wieder abzukühlen.
Aber es ist nicht alles perfekt. Infrarotlampen gehen irgendwann kaputt. Das ist einfach die Natur dieser Technologie. Wenn man bei der Wartung nachlässig ist, entstehen an den Sensoren „kalte Stellen“. Das führt zu fehlerhaften Produkten und zu verschwendeten Rohstoffen. Nur durch eine strenge Austauschschematik kann man die Ausschussraten niedrig halten und den Energieverbrauch minimieren.