Obtenir plus de chaleur là où c’est vraiment nécessaire : des lampes infrarouges revêtues d’or
Si vous avez déjà travaillé avec des capteurs biologiques à base de wafer, vous connaissez bien le problème. Il est nécessaire d’avoir un profil thermique parfait pour que les polymères puissent se solidifier ou que les couches chimiques puissent adhérer correctement. Mais voici le problème : les lampes infrarouges standard ne sont pas très efficaces. Une grande partie de l’énergie est perdue par l’arrière de la lampe, ce qui représente une perte d’énergie et de temps.
Nous avons trouvé une solution meilleure. Nous avons commencé à utiliser des revêtements en or à haute réflexivité à l’intérieur de la lampe.
Pourquoi l’or ?
La plupart des gens utilisent des réflecteurs en aluminium, mais l’aluminium absorbe une quantité étonnante d’énergie. L’or, lui, reflète jusqu’à 98 % de cette radiation infrarouge vers la cible souhaitée.
C’est un petit changement, mais cela modifie considérablement les résultats. On obtient ainsi beaucoup plus de chaleur sur la surface du wafer, sans avoir besoin d’augmenter la puissance de la lampe. En fait, on concentre l’énergie en un faisceau précis, ce qui permet d’obtenir un flux thermique bien plus élevé par centimètre carré.
Mais on ne peut pas simplement appliquer cette chaleur sans contrôle. Lorsque la puissance est trop élevée, les électrodes subissent une pression importante. Si on ne gère pas correctement cette expansion thermique, les tubes à haute puissance finiront par se brûler. Il faut également s’assurer que l’alimentation électrique et la tension du tube soient parfaitement synchronisées ; sinon, on risque des vibrations gênantes ou un filament qui tombe en panne prématurément.
L’avantage du revêtement en or, c’est qu’il permet d’utiliser des lampes à une puissance inférieure, tout en atteignant néanmoins la température désirée. Cela réduit la pression exercée sur l’enveloppe en quartz, ce qui prolonge la durée de vie des équipements.
En pratique
Le meilleur aspect, c’est que ces lampes peuvent être utilisées directement en remplacement des anciennes. Il suffit de les connecter aux contrôleurs existants.
Un conseil : comme l’énergie est beaucoup plus concentrée, les wafers vont se réchauffer très rapidement. Si la montée en température est trop rapide, le substrat pourrait se déformer. Il faudra donc ajuster les contrôleurs PID pour que tout se passe correctement.
L’or n’est pas bon marché. Son coût est supérieur à celui de l’aluminium poli. Mais on paie pour les économies d’énergie et pour un processus beaucoup plus efficace. Pour ceux qui travaillent avec des capteurs biologiques en grand volume, réduire les temps de traitement rend cet investissement tout à fait justifié.