افزایش توان لامپ برای جلوگیری از آسیب به ویفرها
در تولید سنسورهای زیستی، یک اشتباه کوچک میتواند مشکلات بزرگی را ایجاد کند. تصور کنید که یک لامپ مادون قرمز در حین کار خراب شود؛ در این صورت، کل محموله ویفرهای تولید شده بیفایده خواهد بود.
هنگامی که سعی میکنیم تولید را با بار بالا انجام دهیم، لولههای کوارتزی مورد فشار زیادی قرار میگیرند. استرس حرارتی واقعی است؛ اگر لولهها خراب شوند، نه تنها لامپ از کار میافتد، بلکه تکههای شیشه و گاز هالوژن نیز به سمت ویفرها پرتاب میشوند. این وضعیت بسیار مشکلساز و پرهزینه است.
مقابله با گرما
ما زمان زیادی را صرف یافتن راههایی برای مقابله با چرخههای سریع دمایی کردهایم. کوارتز استاندارد نمیتواند با این تغییرات شدید دمایی کنار بیاید؛ بنابراین از سیلیکا با خلوص بالا استفاده میکنیم. این ماده نقطه نرمش لولهها را افزایش میدهد؛ بنابراین لولهها در هنگام افزایش توان لامپ، خراب نمیشوند.
جلوگیری از ورود ذرات به ویفرها
برای اطمینان از اینکه هیچ چیزی به ویفرها برخورد نکند، از ساختارهای دولایه برای محافظت استفاده میکنیم. اجزای مادون قرمز را در لایههای کوارتزی با نفوذپذیری بالا یا پوششهای ویژه قرار میدهیم. این کار مانند یک بیمه است؛ اگر اجزای داخلی خراب شوند، لایه بیرونی همه چیز را جذب میکند. ویفرها تمیز باقی میمانند و نیازی به نگرانی نیست.
نکته مهم: ما از اتصالات مقاوم در برابر لرزش استفاده میکنیم؛ زیرا اتصالات نامناسب منجر به ایجاد نقاط داغ در انتهای لوله میشود. این نقاط داغ معمولاً همان جاهایی هستند که شیشه ابتدا خراب میشود. اتصالات دقیق، گرما را به طور یکنواخت در سراسر لوله پخش میکنند؛ بنابراین هیچ نقطه داغی وجود ندارد.
توازن بین قدرت و ایمنی
باید صادقانه بگوییم که استفاده از پوششهای محافظ، باعث میشود کمی از انرژی مادون قرمز به سطح ویفرها نرسد؛ بنابراین کمی از گرما از دست میرود. اما این مشکل را میتوان به راحتی حل کرد؛ کافی است توان لامپ را افزایش دهیم یا فاصله کانونی آن را تنظیم کنیم. همچنین باید مطمئن شویم که فنهای خنککننده بتوانند گرمای اضافی را مدیریت کنند تا بدنه لامپ خراب نشود.
ما این لامپها را طوری طراحی کردهایم که بتوانند در محیطهای تولیدی ۲۴/۷ کار کنند. در نهایت، انتخاب بین قدرت بیشتر و ایمنی بیشتر وجود دارد؛ اما در این صنعت، جلوگیری از آلودگی بسیار مهمتر از استخراج حداکثر گرماست.