
为何我们选择红外固化技术来制造生物传感器
在制造生物传感器时,如何恰当地固化粘合剂和光刻胶是个难题。虽然需要热量来让材料固化,但又不能让热量影响到基底。因此,我们采用了红外线灯。与传统的对流式烤箱不同,红外线可以直接将能量传递到材料中,这样既高效又不会对基底造成损害。
从能量利用的角度来看
传统对流式烤箱需要耗费大量能源来加热烤箱壁以及周围的空气,这显然是浪费资源。而使用红外线技术则可以精确地针对传感器材料所需的特定吸收波长进行加热,从而节省能源。这并非只是噱头——它确实能减少每块晶圆所需的能耗。
保护材料
另一个挑战是:生物传感器通常由不耐高温的聚合物制成。如果温度稍微过高,就会破坏这些有机层。为了解决这个问题,我们会调整波长,通常选择短波或中波,这样就能确保热量仅作用于所需位置,避免基底变形。此外,红外线技术的升温速度也非常快,因此传感器在高温环境中的停留时间更短,从而保持其良好状态。
当然,也有缺点
虽然红外线技术速度很快,但它也有一些缺陷。由于热量分布不均,如果灯具之间的间距不当,就可能会出现局部过热的情况。如果不注意灯具与晶圆之间的距离,就可能会烧毁晶圆表面。为了解决这个问题,我们使用了闭环PID控制器,它能将表面温度控制在±2℃范围内。如果没有这种控制机制,红外线技术的优点反而会变成缺点。
最大的好处是什么?
用红外线技术取代那些老旧的燃气烤箱,不仅可以减少挥发性有机物的排放,还能完全避免使用燃烧燃料。而且,它完全可以融入现有的洁净室生产线中,无需进行大规模改造。