Чому ми відмовляємося від використання гарячого повітря на користь інфрачервоного світла у виготовленні біосенсорів
Під час створення біосенсорів доводиться працювати з органічними шарами, які є дуже чутливими до умов навколишнього середовища. Їх необхідно правильно висушувати та обробляти. Протягом багатьох років стандартним способом було використання гарячого повітря для цих цілей.
Але, чесно кажучи, це справжня перешкода. Уявіть собі, як працює принцип примусової конвекції: спочатку нагрівається повітря, а потім воно нагріває матеріал. Це індиректний спосіб, який є повільним. Це все одно, що намагатися нагріти кімнату, спочатку нагрівши коридор.
Інфрачервоні лампи змінюють ситуацію. Вони усувають необхідність використання посередника – енергія потрапляє безпосередньо в матеріал. Не потрібно чекати, поки повітря нагріється.
Проблеми, пов’язані з очікуванням
Якщо ви працювали з системами, які використовують гаряче повітря, ви знаєте про це повільне нагрівання. Доводиться чекати, поки вся камера нагріється, перш ніж матеріал досягне потрібної температури. У процесі виробництва напівпровідників це призводить до значних втрат часу. Це серйозна проблема для графіка виробництва.
Інфрачервоні лампи починають працювати за кілька мілісекунд. Це означає, що можна значно прискорити процес виробництва, не потребуючи придбання більш потужних пристроїв чи займання більше простору.
Правильна налаштування
Для виробництва біосенсорів ми використовуємо інфрачервоні випромінювачі короткої довжини хвилі. Вони фокусують енергію в вузькому спектрі, який ефективно проникає в тонкі шари матеріалу. Таким чином, тепло потрапляє саме туди, де необхідна хімічна реакція.
Щоб уникнути забруднень, ми використовуємо кварцові корпуси для ламп. Це запобігає будь-яким забрудненням.
Однак слід пам’ятати: якщо ви працюєте з великими об’ємами продукції, ви не можете просто увімкнути лампи та залишити все як є. Інфрачервоне випромінювання є дуже потужним – можливо, навіть занадто. Вам знадобиться якісний контролер температури, щоб уникнути перегріву матеріалу. Без такого контролю можливий перегрів матеріалу, що призведе до пошкоджень біосенсора. А це помилка, яку можна допустити лише один раз.
Компроміси
Інфрачервоне випромінювання не є чарівною паличкою. Воно має певні обмеження. Гаряче повітря є чудовим засобом, оскільки воно охоплює все навколо, незалежно від форми поверхні. Інфрачервоне випромінювання, навпаки, діє лише на те, що знаходиться прямо перед ним. Це означає, що потрібно стежити за „холодними точками“ на поверхні матеріалу.
Можливо, доведеться використовувати відбивачі, щоб всі частини пластини отримували однакове нагрівання. А якщо на поверхні матеріалу є глибокі ями чи вм’ятини? Інфрачервоне випромінювання не зможе дістатися до них. У таких випадках краще використовувати гібридні рішення, щоб уникнути дефектів.