Почему мы используем инфракрасное облучение для производства биосенсоров и чипов
При создании биосенсоров необходимо соблюдать определенные балансы. Нужно достаточно тепла для затвердевания полимеров и реагентов, но если температура будет слишком высокой, материал может быть поврежден, что приведет к испорчению всей партии продукции.
Поэтому мы используем лампы с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо того чтобы нагревать воздух в помещении, инфракрасный свет направляется непосредственно в материал. Это позволяет достичь быстрого эффекта затвердевания материала. К тому же это экономично.
Преимущества использования инфракрасного облучения
Подумайте о обычной конвекционной печи: для сушки небольшого участка материала необходимо нагревать целый объем воздуха. Это трата энергии. Обычно приходится использовать химические растворители, чтобы ускорить процесс испарения.
Инфракрасное облучение решает эту проблему. Оно направляет тепло именно на те участки материала, которые действительно нуждаются в нем. В результате процесс затвердевания происходит гораздо быстрее, а оборудование занимает меньше места. К тому же, поскольку процесс основан на электричестве и тепле, можно обойтись без катализаторов на основе свинца и вредных растворителей. Это более экологичный способ работы, что и требуется отрасли полупроводников.
Как подобрать правильную температуру
Чрезмерное нагревание — это проблема. Если подложка становится слишком горячей, сенсор теряет свою чувствительность. Мы решаем эту проблему, регулируя мощность и длину волны инфракрасного излучения. Коротковолновое инфракрасное излучение отлично подходит для проникновения вглубь материала. Это обеспечивает равномерное затвердевание всех слоев материала.
Недостатки использования инфракрасного облучения
К сожалению, инфракрасное облучение не является идеальным решением. Одной из проблем является необходимость прямого видимости лучей на объект. Если у биосенсора сложная трехмерная форма или глубокие желобки, возникают тени. Чтобы этого избежать, необходимо использовать несколько ламп или устройство, которое будет поворачивать объект под разными углами.
Еще одной проблемой является охлаждение. Поскольку инфракрасное облучение сосредотачивает большое количество тепла в небольшой области, необходимы мощные вентиляторы для охлаждения. Если охлаждение будет недостаточным, платка продолжит накапливать тепло даже после выключения лампы, что приведет к деформации материала.