Warum wir auf Ofen statt IR-Beleuchtung setzen
Beim Bau von Biosensoren ist der Aushärtungsprozess eine echte Herausforderung. Man muss die chemischen Schichten perfekt stabilisieren – doch wenn man bei der Erhitzung Fehler macht, wird das gesamte Substrat kontaminiert.
Lange Zeit wurde dazu konventioneller Backofen verwendet. Doch ehrlich gesagt: Die Erwärmung einer großen Menge Luft ist Zeit- und Energieverschwendung. Zudem wurden zur Stabilisierung der Temperatur chemische Katalysatoren sowie bleihaltige Stoffe eingesetzt. Das ist jedoch sehr unpraktisch.
Deshalb haben wir auf kurzwelliges Infrarotlicht umgestellt. So können wir die Luft völlig ignorieren.
Die Komponente wird erhitzt – nicht der Raum
Stellen Sie sich vor: Anstatt in einer Sauna zu sitzen und darauf zu warten, dass es warm wird, treten Sie einfach ins Sonnenlicht.
IR-Lampen senden elektromagnetische Strahlung direkt in das Material des Biosensors. Dadurch wird die Erwärmung schnell und gezielt erreicht. Da die Energie genau dorthin gelangt, wo sie benötigt wird, ist die Aufwärmzeit praktisch sofort.
Das Beste daran: Wir müssen keine bleihaltigen Stabilisatoren mehr verwenden. Wir benötigen sie nicht mehr, um uneinheitliche Erwärmungen zu vermeiden – schließlich ist die Erwärmung konstant und gezielt.
Keine zusätzlichen Probleme
In der Halbleiterindustrie besteht ein großer Druck, „bleifrei“ und „emissionsfrei“ zu arbeiten. Mit IR-Beleuchtung wird das viel einfacher.
Da wir nur Elektrizität nutzen, um Photonen zu erzeugen, entstehen keine Verbrennungsprodukte oder schädliche Gasse. Es gibt auch keine bleihaltigen Legierungen oder giftige Stoffe.
Außerdem sparen Sie durch IR-Beleuchtung Geld – bei herkömmlichen Ofen muss man weiterhin eine große Kammer erwärmen. Bei IR-Lampen werden diese nur dann eingeschaltet, wenn eine Komponente tatsächlich unter dem Lichtstrahl steht. Dadurch bleibt die Reinraumumgebung sauber – das bedeutet, dass das Lüftungssystem nicht überlastet wird.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Es ist nicht alles perfekt. Hochintensives Infrarotlicht ist zwar sehr wirksam – doch dadurch wird die Toleranz für Fehler sehr gering.
Wenn die Geschwindigkeit der Transportbänder oder die Spannung kurzzeitig ansteigt, können die organischen Schichten des Biosensors beschädigt werden. Das passiert sehr schnell. Man muss daher besonders sorgfältig mit den Sensoren und PID-Reglern umgehen, damit keine Übererhitzung stattfindet.
Aber sobald die Einstellungen richtig sind, ist es die effizienteste Methode, um die Arbeit zu erledigen. Man reduziert die Verwendung von Chemikalien und Energie – und erhält somit ein saubereres Produkt.