
如何精确控制生物传感器的加热效果
在开发基于晶圆的生物传感器时,关键不在于单纯提高温度,而在于让能量准确地作用于目标区域。
我们使用专门的红外灯和镀金反射器,确保每一瓦特的能量都能有效传递到基板上。我们不想让这些能量浪费在机器的机壳上,因为那只是无谓的能量损耗。
为什么选择黄金?
大多数人会使用铝制反射器,但它们会吸收大量能量。而黄金则不同——它在红外光谱范围内具有极高的反射率。通过用黄金包裹外壳,我们可以将那些本会逸散掉的辐射重新反射回晶圆上。这样一来,施加在目标上的热量就能增加一倍,同时也不需要从电源中获取更多电力。这样既能获得所需的加热效果,又能降低能耗。
不过,也有缺点:热密度问题
当能量被如此集中地施加时,就会形成高温区域。虽然这有助于加速固化或粘合过程,但也会给相关部件带来很大压力。如果使用高功率的灯泡,那么风扇和散热装置就必须具备足够的性能来应对这种高温。实际上,有些情况下,反射器的效果过于出色,以至于外壳本身也需要额外的冷却装置来防止其熔化。
实际应用
这类灯泡很容易更换,可以直接替代普通的红外灯。只需将其连接到现有的控制器上即可使用。不过需要注意的是,黄金涂层会改变腔室的“特性”。晶圆达到目标温度的速度会比使用钢铁或铝制反射器时快得多。因此,你可能需要调整PID控制参数。虽然这需要一些时间来适应,但由此带来的效率提升绝对值得。