Falls Sie immer noch auf die Wärmezirkulation mit heißer Luft zur Trocknung und Aushärtung Ihrer Biosensoren zurückgreifen, dann spüren Sie vermutlich die Nachteile dieser Methode. Es ist eine zeitaufwändige Prozedur.
Der Grund dafür ist folgender: Die Konvektion ist langsam. Man muss im Grunde jeden Kubikzentimeter der Luft im Behälter erhitzen, bevor das Substrat überhaupt Wärme wahrnimmt. Das ist eine Verschwendung von Energie – und vor allem auch eine Verschwendung von Zeit.
Die Lösung sind Infrarotstrahler.
Infrarotstrahler funktionieren anders: Anstatt die Luft zu erhitzen, senden sie Strahlung direkt in das Material hinein. Dadurch wird die Erwärmung quasi sofort erreicht.
Im Bereich der Halbleiterfertigung ist das ein großer Vorteil. Die Zeit zum Aufheizen kann von Minuten auf nur wenige Sekunden reduziert werden. Wenn man große Mengen produzieren muss, bedeutet eine Einsparung von 30 Sekunden pro Ladung bereits eine enorme Entlastung in der Produktionskette.
Um dies auch bei Biosensoren anzuwenden, nutzen wir kurzwellige Infrarotstrahler. Diese Strahler beeinflussen ein sehr spezifisches Spektrum – genau das, was Polymere und Sensormaterialien gerne absorbieren. So wird die gewünschte Wärme direkt an der Oberfläche erzeugt, ohne dass das gesamte Gerät in einen Ofen verwandelt wird.
Aber Achtung: Es handelt sich dabei nicht um einen „Wunderstab“. Es gibt einige Herausforderungen. Da Infrarotstrahlen in gerader Linie strahlen, müssen die „Randeffekte“ berücksichtigt werden. Wenn die Geometrie der Strahler nicht korrekt ist, können die Ränder des Wafer verbrennen, während die Mitte noch kalt bleibt. Man kann den Strahler einfach nicht einfach anschließen und weggehen – man muss die Entfernung genau einstellen und einen geeigneten PID-Controller verwenden, damit nichts verbrennt.
Letztendlich ist Infrarot die beste Lösung, wenn man hohe Präzision bei der Fertigung anstrebt. Dadurch wird die Größe der Aushärtungsanlage verringert und die Zeit pro Stück gespart. Wenn man die Verkabelung richtig berechnet und die Wärmezonen genau reguliert, sinken die Bearbeitungszeiten fast sofort.