Warum wir Infrarotlampen für Biosensoren und Chips verwenden
Bei der Herstellung von Biosensoren muss man vorsichtig vorgehen. Man muss die Klebstoffe und Polymere richtig behandeln – doch wenn man bei der Hitzebehandlung zu aggressiv vorgeht, können die biologischen Reagenzien zerstört werden. Es handelt sich dabei um eine Art Seiltanz.
Deshalb nutzen wir Infrarotlampen. Anstatt die ganze Luft in einem großen Raum zu erhitzen – wie es bei den alten Konvektionsöfen der Fall ist – senden Infrarotlampen die Wärme direkt in das Material. Dadurch ist der Prozess effizienter, schneller und präziser.
Abkehr von der „alten“ Trocknungsweise
Die Halbleiterindustrie setzt stark auf „grüne“ Standards. Wir versuchen, die schädlichen VOCs sowie andere gefährliche Emissionen zu vermeiden.
Das Problem bei der traditionellen Heißlufttrocknung ist, dass sie unordentlich ist. Dabei entstehen Verbrennungsprozesse oder hohe Stromverbräuche, wodurch die Sauberkeit im Reinraum beeinträchtigt wird. Das ist ineffizient.
Infrarotlampen sind anders: Sie nutzen elektromagnetische Strahlung, um die Substrate genau dort zu erwärmen, wo es nötig ist. Dadurch kann die Trocknung viel schneller ablaufen. Zudem sinken die Energiekosten. Da die Wärme gezielt eingesetzt wird, sind keine riesigen, lauteren Belüftungssysteme mehr notwendig.
Die schwierige Herausforderung: Die richtige Einstellung
Man kann einfach keine Infrarotlampe in die Produktion einbauen und dann Schluss machen. Kurzwelliges Infrarot hat eine hohe Energiedichte – das ist gut für die Geschwindigkeit – doch es birgt auch Risiken. Wenn die Geschwindigkeit des Transportbands etwas zu gering ist, kann das Substrat beschädigt werden.
Um das zu vermeiden, nutzen wir pulsiertes Infrarot oder sehr präzise PID-Controller. Ein weiterer Tipp: Achten Sie darauf, dass die Kühlfans für die Lampen ausreichend leistungsstark sind. Wenn man diese Hitze nicht kontrollieren kann, könnte das Gehäuse der Maschine beschädigt werden. Das sieht nicht gut aus.
Was das letztendlich für die Produktionsabläufe bedeutet
Der eigentliche Vorteil liegt in der Effizienz der Produktionsabläufe. In einigen Fällen können chemische Lösungsmittel ganz weggelassen werden. Trocknungszyklen, die früher Stunden dauerten, können nun in wenigen Sekunden abgeschlossen werden.
Für die Ingenieure ist das ein Traum: Der Platzbedarf auf dem Fabrikgelände wird geringer, und das System erreicht die Betriebstemperatur fast sofort. Kein Warten mehr auf das Vorheizen des Ofens – während die Zeit einfach verstreicht.