Hören Sie auf, darauf zu warten, dass die Luft erwärmt wird: Infrarot statt Heißluft in Bio-Sensoren
Wenn Sie schon einmal mit der Herstellung von Bio-Sensoren zu tun hatten, kennen Sie sicherlich den Prozess der thermischen Aushärtung und Entwässerung. Die meisten herkömmlichen Verfahren nutzen dabei Heißluft. Dabei handelt es sich um einen einfachen Konvektionsvorgang: Man heizt die Luft auf – in der Hoffnung, dass diese Luft anschließend das Substrat erwärmt.
Das Problem? Der Prozess ist langsam. Es gibt eine nervige Wartezeit, in der man einfach nur abwarten muss.
Den Zwischenschritt weglassen
Infrarot-Lampen ändern diese Situation, denn sie eliminieren den Zwischenschritt völlig. Anstelle der Erwärmung der Luft um das Teil herum trifft die Infrarot-Energie direkt auf das Substrat.
Im Bereich der Halbleiterfertigung ist das ein riesiger Vorteil. Die Aufwärmzeiten sinken dabei von Minuten auf Sekunden. Es geht nicht nur um Geschwindigkeit – sondern auch darum, wie viel Platz eingespart werden kann. Wenn man auf Infrarot umsteigt, wird die gesamte thermische Belastung reduziert. Man braucht keine riesigen Öfen mehr, denn die Wärme gelangt genau dorthin, wo sie benötigt wird.
Die Nachteile (denn es gibt immer welche)
Infrarot ist zwar eine gute Lösung – doch es ist keine „Zauberwaffe“. Die hohe Hitzentwicklung kann gefährlich sein, wenn man nicht vorsichtig ist.
Falls die Einstellungen falsch sind oder die Entfernung nicht korrekt ist, kann die Oberfläche des Bio-Sensors sofort beschädigt werden. Heißluft ist zwar langsamer, aber sie ist toleranter. Infrarot hingegen ist nicht tolerant. Man braucht einen präzisen Feedbackmechanismus mit Pyrometern, um sicherzustellen, dass das Produkt nicht beschädigt wird. Das erfordert mehr Präzision – doch der Nutzen lohnt sich.
Warum alle darauf umsteigen
Für alle, die in großen Mengen produzieren, ist Infrarot mittlerweile der Goldstandard.
Stellen Sie sich vor: Heißluftsysteme sind im Grunde riesige Heizgeräte, die Wärme über den gesamten Fabrikboden verteilen. Das ist verschwenderisch. Infrarot hingegen konzentriert die Wärme direkt auf das Wafer.
Außerdem führt Infrarot zu einem saubereren Fertigungsprozess. Da keine Luft überallhin geblasen wird, muss man sich nicht so sehr Sorgen machen, dass Schwebeteilchen die Sensoren verschmutzen könnten.
Wenn man die Produktion ausweiten will, hat man zwei Möglichkeiten: Entweder verwendet man lange Transportbänder, damit die Heißluft Zeit hat, ihre Wirkung zu entfalten – oder man verwendet Infrarot. Für die meisten von uns ist die Entscheidung daher ziemlich einfach.