Mehr Wärme genau da, wo sie gebraucht wird: Goldbeschichtete IR-Lampen
Falls Sie bereits mit wafergebundenen Biosensoren gearbeitet haben, kennen Sie das Problem. Um Polymere zu härten oder chemische Schichten richtig anzubringen, ist ein perfektes Wärmeprofil notwendig. Doch das Problem ist folgendes: Standard-IR-Lampen sind ziemlich ineffizient – ein großer Teil der Energie entweicht einfach durch die Rückseite des Gehäuses, was Energie und Zeit verschwendet.
Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Wir haben goldbeschichtete Reflektoren in das Lampengehäuse eingebaut.
Warum Gold?
Die meisten Menschen verwenden Aluminiumreflektoren – doch Aluminium absorbiert erstaunlich viel Energie. Gold hingegen reflektiert bis zu 98 Prozent der Infrarotstrahlung direkt zurück auf die gewünschte Stelle.
Es handelt sich dabei um eine einfache Änderung – doch dadurch ändert sich auch die Effektivität der Lampen. So erreicht man eine viel höhere Wärmestärke an der Oberfläche des Wafers, ohne die Leistung erhöhen zu müssen. Im Grunde genommen konzentriert man die Energie in einem eng fokussierten Strahl – dadurch erhält man einen deutlich höheren Wärmefluss pro Quadratzentimeter.
Aber man kann die Wärme nicht einfach so abgeben und weggehen. Wenn man eine solche hohe Strahlungsintensität erzeugt, werden die Elektroden unter Druck gesetzt. Wenn man diese thermische Ausdehnung nicht kontrolliert, gehen die Hochleistungsleuchtmittel schnell kaputt. Zudem muss man sicherstellen, dass die Stromversorgung und die Spannung der Leuchtmittel perfekt synchronisiert sind – sonst kommt es zu störendem Flackern oder dem Frühversagen der Leuchtmittel.
Der Vorteil der Goldbeschichtung liegt darin, dass man die Lampen bei niedrigerer Leistung betreiben kann, während man dennoch die gewünschte Temperatur erreicht. Dadurch wird der Quarzkörper weniger belastet – was wiederum dazu führt, dass die Geräte länger halten.
Praktische Anwendung
Das Beste daran: Es handelt sich um Ersatzteile, die direkt eingebaut werden können. Man muss sie nur in die vorhandenen Steuerungen anschließen – und schon funktionieren sie.
Nur einer Hinweis: Da die Energie viel konzentrierter ist, werden die Wafers sehr schnell erhitzt. Wenn die Erhitzung zu schnell erfolgt, kann das Substrat beschädigt werden. Man sollte daher die PID-Steuerungen anpassen, damit sie mit der schnellen Erhitzung Schritt halten können.
Gold ist zwar teuer – es kostet mehr als poliertes Aluminium. Doch man zahlt dafür Energieeinsparungen sowie eine deutlich bessere Prozesseffizienz. Für alle, die hochgeschwindige Biosensor-Anlagen betreiben, lohnt sich diese Investition auf jeden Fall.