Giảm lượng carbon trong quy trình sản xuất cảm biến sinh học bằng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại
Việc chế tạo cảm biến sinh học thường đòi hỏi phải chờ đợi một thời gian dài để các thành phần cần được xử lý khô hoặc đông kết. Hầu hết các xưởng sản xuất đều sử dụng những lò sấy lớn, nhưng vấn đề là chúng tiêu tốn rất nhiều năng lượng chỉ để làm nóng không khí trong phòng.
Chúng tôi quyết định ngừng việc làm nóng không khí và thay vào đó sử dụng ánh sáng hồng ngoại để làm nóng trực tiếp các bộ phận cần được xử lý. Đây là một thay đổi đơn giản, nhưng nó giúp giảm đáng kể chi phí năng lượng cần thiết cho quy trình sản xuất.
Kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác
Chúng tôi không sử dụng bất kỳ loại đèn nào một cách tùy tiện. Chúng tôi chọn những bước sóng cụ thể mà các lớp vật liệu cần được xử lý có khả năng hấp thụ. Do mật độ năng lượng cao, việc làm nóng diễn ra rất nhanh – chỉ trong vài giây thôi. Điều này giúp giảm thời gian chờ đợi và tăng hiệu suất công việc.
Thiết bị và nguyên lý khoa học
Chúng tôi sử dụng sợi đốt halogen bên trong vỏ thủy tinh để duy trì ánh sáng ổn định. Một số loại đèn này được phủ lớp chất đặc biệt nhằm tăng cường bức xạ hồng ngoại ở bước sóng ngắn. Tại sao điều này lại quan trọng? Bởi vì bức xạ hồng ngoại ở bước sóng ngắn có thể xâm nhập sâu vào các lớp vật liệu của cảm biến sinh học. Điều này giúp tránh tình trạng lớp bề mặt bị khô quá nhanh, khiến các chất lỏng bị mắc kẹt bên dưới và làm hỏng sản phẩm.
Chúng tôi cũng chú ý đến việc thiết kế các linh kiện sao cho gọn gàng. Các đầu nối được thiết kế nhỏ gọn, giúp đèn tiếp xúc trực tiếp với bề mặt wafer. Việc này giúp giảm lượng nhiệt thoát ra ngoài phòng.
Thực tế
Tuy nhiên, tia hồng ngoại không phải là “phép màu”. Nếu các đèn không được điều chỉnh một cách chính xác, sẽ xuất hiện những vùng bị quá nóng. Bạn cần cân bằng giữa khoảng cách và công suất của đèn. Nếu tăng công suất quá mức để tiết kiệm thời gian, bạn có thể làm hỏng các lớp vật liệu cần được xử lý. Ngoài ra, nếu tăng nhiệt độ quá cao, hệ thống làm mát cũng cần phải mạnh mẽ để xử lý lượng nhiệt dư thừa.
Nếu bạn muốn các wafer có kích thước 300mm được xử lý một cách đồng đều mỗi lần, bạn cần phải điều chỉnh các thông số một cách chính xác. Không có cách nào để lách luật này cả.