Warum wir Infrarotbehandlung für Biosensoren und Chips verwenden
Beim Bau von Biosensoren muss man sehr vorsichtig vorgehen. Die organischen Schichten sowie die leitfähigen Polymere müssen gerade so stark erhitzt werden, dass sie stabil bleiben – doch wenn man zu viel Energie einsetzt, kann das gesamte Substrat zerstört werden.
Deshalb verwenden wir Infrarotlampen mit Kurzwellen. Anstatt die Luft zu erwärmen und darauf zu hoffen, dass die Wärme bis zum Sensor gelangt, bringen die Infrarotstrahlen die Energie direkt in das Material. Das ist schnell, direkt und effizient.
Sauberkeit gewährleisten
In der Halbleiterindustrie ist „umweltfreundlich“ kein Marketingbegriff – es handelt sich dabei um eine Notwendigkeit. Jede kleine Verunreinigung kann ganze Chargen ruinieren.
Herkömmliche Konvektionsöfen sind problematisch, da sie oft Gase abgeben oder Katalysatoren verwenden, die die Ergebnisse beeinträchtigen können. Bei Infrarotverfahren hingegen ist alles sauber: Es gibt keine Verbrennung, keine seltsamen Dämpfe und keine Partikel, die auf die Oberfläche des Sensors gelangen könnten. Es findet lediglich eine reine Energieübertragung statt.
Zeit – und Energie sparen
Der größte Vorteil ist die Geschwindigkeit. Ein Konvektionsofen braucht lange, um die gesamte Kammer zu erhitzen. Mit Infrarot erreichen wir die Zieltemperaturen in Sekunden. Wir verschwenden keine Energie damit, die Wände des Ofens zu erwärmen – die Energie geht direkt in den Wafer.
Da wir die Lampen pulsieren lassen können, können wir genau kontrollieren, wie schnell die Temperatur ansteigt. Das ist wichtig, damit die empfindlichen Bio-Reagenzien nicht unter dem Druck eines plötzlichen Temperaturanstiegs beschädigt werden.
Die Herausforderungen
Es ist aber nicht alles einfach. Hochintensive Lampen erzeugen enorme Mengen an Wärme. Wenn man nicht vorsichtig ist, kann diese Wärme die Gehäuse der Geräte verformen oder Materialien schmelzen lassen, die eigentlich nicht erhitzt werden dürfen.
Man muss also die Leistung der Lampen mit einem effektiven Kühlsystem ausgleichen, damit der Rest der Geräte keinen Schaden nimmt.
Außerdem kommt noch die Verkabelung ins Spiel. Da wir uns in einem Reinraum befinden, verwenden wir abgeschirmte Kabel. Ohne sie könnte elektromagnetische Störung die Schaltkreise des Sensors durcheinanderbringen. Doch sobald die Verkabelung richtig eingestellt ist, funktioniert alles reibungslos. Es handelt sich dabei um eine stabile, zuverlässige Lösung, die beim Einsatz keine Kohlenstoffspuren hinterlässt.