Proč jsme přešli na infrazářičové vytvrzování pro biosenzory
Při výrobě biosenzorů je vytvrzování lepidel a fotorezistentů opravdu náročné. Potřebujete teplo k zpevnění materiálu, ale zároveň nemůžete riskovat kontaminaci substrátu.
Proto používáme infrazářičové lampy. Místo ohřevu vzduchu v obrovské komoře posílají infrazářiče energii přímo do materiálu. Je to efektivní a čistý způsob.
Aspekt energetiky
Vezměte si tradiční konvekční troubu – utrácíte spoustu peněz a elektřiny jen na ohřev stěn trouby a vzduchu kolem součástek. Je to plýtvání.
S infrazářiči zaměřujeme energii na konkrétní absorpční pásky materiálů senzorů. Ohříváme pouze to, co skutečně potřebuje být horké. Nejde jen o „zelené“ reklamní argumenty – jde o skutečné snížení množství kilowatthodin spotřebovaných na každý čip.
Ochrana materiálů
Problém spočívá v tom, že biosenzory obvykle využívají polymery, které nesnášejí příliš vysoké teploty. Pokud teplotu překročíte i o trochu, organické vrstvy se zkazí.
Řešíme to úpravou vlnové délky – obvykle používáme krátkovlnné nebo střednovlnné paprsky. Tím zajistíme, že teplo pronikne přesně do té hloubky, jak vyžadují specifikace, čímž se zabrání deformaci substrátu. Navíc je proces vytvrzování velmi rychlý. Senzory tak tráví mnohem méně času v termickém napětí, což znamená, že zůstávají v lepším stavu.
Nevýhody (protože vždycky nějaké jsou)
Infrazářiče sice fungují rychle, ale mohou být nestabilní. Jelikož je teplo velmi lokalizované, mohou vzniknout „horká místa“, pokud nejsou lampy správně umístěny. Pokud nebudete dávat pozor na vzdálenost mezi lampou a čipem, povrch se může spálit.
Aby se to nestalo, používáme řídicí systém typu PID. Ten udržuje teplotu povrchu v rozmezí ±2°C. Bez tohoto řízení se rychlost infrazářičů stává problémem místo výhodou.
Nejlepší na tom je, že náhrada starých plynových troub za infrazářičové systémy snižuje emise VOC a zcela eliminuje potřebu hořlavých paliv. Hodí se do většiny čistých prostor bez nutnosti kompletní modernizace.