Инфракрасное излучение против горячего воздуха: более эффективный способ нагрева биосенсоров
Если вы до сих пор используете горячий воздух для обработки полупроводников, то по сути вы просто тратите время впустую. Горячий воздух основан на процессе конвекции: сначала нагревается воздух, а затем он нагревает сам материал. Этот процесс медленный. Кроме того, существует неприятная задержка в передаче тепла, что снижает эффективность работы. Когда речь идет о биосенсорах, у которых толщина слоев составляет всего несколько микрометров, такая задержка становится серьезной проблемой.
Отказ от лишних элементов
Инфракрасные лампы работают по-другому: они не используют воздух как средство передачи тепла, а направляют электромагнитное излучение непосредственно на объект нагрева. Разница в скорости нагрева огромна: в то время как конвекционная печь требует минут на стабилизацию температуры, инфракрасная лампа достигает целевой температуры за секунды. Это значительно сокращает время обработки. К тому же не нужно тратить деньги на нагрев огромного металлического корпуса, заполненного воздухом. Вы платите только за нагрев самого кристалла.
Направление тепла туда, где это необходимо
В конвекционных печах всегда есть «холодные зоны» — места, куда поток воздуха не доходит. С помощью инфракрасных ламп можно контролировать распределение тепла. Можно настроить лампы так, чтобы больше энергии поступало в центр, а на краях — меньше, чтобы компенсировать потерю тепла. Таким образом, не нужно тратить время на длительное нагревание.
Плюсы и минусы
Есть и недостатки. Инфракрасное излучение обладает высокой мощностью. Если контроллеры или датчики работают некорректно, температура может превысить допустимые значения. Один неверный шаг может повредить биоактивные слои кристалла. Поэтому необходимы быстрые термопары для контроля температуры. Но как только все настроено правильно, работа становится гораздо проще. Не нужны большие вентиляторы и сложные системы вентиляции — достаточно использовать компактные лампы. Это позволяет использовать их в большинстве процессов обработки без необходимости полной перестройки оборудования.