
为什么我们在生物传感器生产中放弃了对流式烤箱,而选择红外灯呢?
在制造生物传感器时,固化与干燥阶段往往是最棘手的环节。此时需要精确控制温度,否则整批产品都会报废。长期以来,人们通常使用大型对流式烤箱来加热。但实际上,为了让一个小小的晶圆受热,却要耗费大量时间和能源,实在是一种浪费。
因此,我们转而使用定位型红外灯。其原理其实很简单:短波红外辐射可以直接照射到晶圆上,无需等待热空气的循环。这就好比不用等待整个房间变暖,而是直接站在阳光下一样。晶圆能在几秒内达到目标温度,而不是几分钟。我们还调整了系统的设置,确保热量能够均匀分布,从而避免晶圆变形或生物活性层分布不均的情况。
接下来说说设备方面。
我们通常选择石英-卤素元件作为加热源。石英可以讓红外光顺利通过,而卤素则能防止灯丝过早烧毁。如果您已经拥有PLC控制系统,那么这些红外灯可以轻松与其连接,实现毫秒级的温度控制。
不过,这类灯会释放出大量的热量。如果冷却系统不够完善,或者没有良好的通风措施,周围的温度就会上升。一旦出现这种情况,传感器的校准效果就会受到影响。因此,必须保持周围环境的低温,才能保证加工精度。
最棒的是,使用红外灯还能节省能源成本。
传统烤箱因为需要24小时持续运行以维持恒定温度,所以非常耗能。而使用红外灯后,只有在晶圆进入加热室时才会开始工作。事实上,我们的能耗确实有所下降。这并非什么魔法或所谓的“绿色技术”,只是常识而已——既然可以直接加热晶圆,何必去加热空气呢?