Neden biyosensörler için kızılötesi kurutma yöntemini kullandık?
Biyosensör üretirken, yapıştırıcıların ve foto direnç maddelerinin kurutulması oldukça zor bir işlemdir. Malzemeyi sertleştirmek için ısı gereklidir; ancak substratın kirlenme riskini göze alamayız. İşte bu yüzden kızılötesi lambalar kullanıyoruz. Büyük bir kutudaki havayı ısıtarak işlem yapmak yerine, kızılötesi ışınları doğrudan malzemenin içine gönderiyoruz. Bu yöntem hem daha etkili hem de daha temizdir.
Enerji açısından bakıldığında…
Geleneksel konveksiyon fırınlarını düşünün: Fırının duvarlarını ve parçanın etrafındaki havayı ısıtmak için çok fazla para ve elektrik harcanıyor. Bu ise israf demektir. Kızılötesi yönteminde ise sensör malzemelerinin özgül emilim bantları hedeflenir. Sadece ısınması gereken yerler ısıtılır. Bu sadece broşürlerde kullanılan “yeşil” argümanlar değildir; aslında her wafer başına harcanan enerji miktarını azaltır.
Malzemelerin korunması
İşin zor yanı şu: Biyosensörler genellikle aşırı ısıya dayanamayan polimerlere dayanır. Eğer sıcaklık biraz bile fazla olursa, organik katmanlar zarar görür. Bunu önlemek için dalga boyunu ayarlıyoruz; genellikle kısa veya orta dalga boyları tercih edilir. Böylece ısı tam da gerektiği kadar derinlere ulaşır ve substratın şekli bozulmaz. Ayrıca, ısınma süreci son derece hızlıdır. Sensörler daha az süre termal stres altında kalır, bu da onların daha sağlıklı kalmasını sağlar.
Kötü yanları (çünkü her zaman bir dezavantaj vardır…)
Kızılötesi yöntemi hızlı olsa da, bazen sorunlara yol açabilir. Isı çok lokalize olduğundan, lambalar doğru şekilde yerleştirilmezse “sıcak noktalar” oluşabilir. Lamba ile wafer arasındaki mesafe doğru ayarlanmazsa, yüzey yanabilir. Bunu engellemek için kapalı döngülü PID kontrol cihazları kullanılır. Bu sayede yüzey sıcaklığı ±2°C arasında tutulur. Bu kontrol olmadan kızılötesi yönteminin hızı bir avantajdan ziyade bir sorun haline gelir.
En iyi yanı ne mi?
Eski, verimsiz gaz fırınlarının yerine kızılötesi sistemler kullanmak, VOC emisyonlarını azaltır ve yanma yakıtlarını tamamen ortadan kaldırır. Bu sistemler, büyük bir yenileme gerektirmeden çoğu temiz oda sistemine uyum sağlar.