Vermeidung von Wärmeverlusten bei der Herstellung von Biosensoren
Beim Bau von Biosensoren ist eine sehr genau bestimmte Menge an Wärme auf dem Substrat notwendig. Das Problem ist jedoch: Die meisten herkömmlichen Heizer geben ihre Energie überallhin ab. Dadurch entsteht „verschwendete Wärme“, die in die Wände der Halbleitergeräte eindringt. Wenn das Chassis der Maschine zu heiß wird, entsteht ein Sicherheitsrisiko – außerdem geht die thermische Stabilität verloren.
Kontrolle über den Wärmefluss
Wir lösen dieses Problem, indem wir auf direktional strahlende Infrarotlampen zurückgreifen. Man kann sich das wie den Unterschied zwischen einer Glühbirne und einer Taschenlampe vorstellen. Anstelle dessen, dass das Licht in alle Richtungen abgegeben wird, nutzen diese Lampen Reflektoren sowie spezielle Beschichtungen, um die Infrarotenergie in einen gezielten Strahl zu lenken. Die Photonen gelangen genau dorthin, wohin sie sollen – direkt auf die Sensorwafer. Gleichzeitig bleiben die Wände der Maschine kühl. Das ist eine viel effektivere Methode.
Die Vor- und Nachteile
Um die für eine schnelle Aushärtung benötigte Leistungsdichte zu erreichen, verwenden wir in der Regel Hochleistungsquarzelemente. Sie können schnell auf maximale Leistung gebracht werden – was besonders wichtig ist, wenn man mit empfindlichen organischen Schichten arbeitet, die nicht zu lange der Hitze ausgesetzt werden dürfen. Doch man muss vorsichtig sein: Wenn zu viele Watt in einen schmalen Strahl geleitet werden, entstehen heiße Punkte, die den Sensor zerstören können.
Tipps zur Nutzung dieser Lampen
Ich empfehle, diese Lampen mit einem PID-Controller sowie einem schnell reagierenden Thermoelement zu kombinieren. Dadurch bleibt alles stabil – und das Substrat wird nicht versehentlich beschädigt.
Einfachere Arbeit im Labor
Wenn man auf direktional strahlende Infrarotlampen setzt, muss man sich keine Sorgen mehr um eine starke Isolierung der inneren Wände machen. Dadurch wird der Platzbedarf der Geräte verringert – was im Labor große Vorteile bringt. Zudem haben die Personen, die die Maschinen bedienen, nicht mehr stundenlang warten müssen, bis das Chassis abgekühlt ist, um Anpassungen vorzunehmen oder Wartungsarbeiten durchzuführen.
Noch ein Tipp: Verbinden Sie diese Lampen mit einem eigenen Stromkreis. Hochleistungs-Infrarotlampen verbrauchen sofort viel Strom, sobald sie eingeschaltet werden. Stellen Sie sicher, dass Ihre Stromversorgung diese Belastung bewältigen kann – sonst müssen Sie den ganzen Nachmittag damit verbringen, ausgefallene Sicherungen wieder zu aktivieren.