Die richtige Wärmezufuhr für Wafer-Biosensoren
Beim Bau von Biosensoren auf Wafern ist das thermische Verhalten entscheidend. Wenn während des Aushärtens der Schichten oder der Aktivierung der Substrate Wärme verloren geht, hat man ein Problem. Es ist wirklich so einfach. Um diesen Energieverlust zu verhindern, verwenden wir spezielle Infrarotlampen in Kombination mit mit Gold beschichteten Reflektoren. Das ist die einzige Möglichkeit, sicherzustellen, dass die Wärme tatsächlich auf dem Wafer ankommt.
Warum Gold?
Die meisten Menschen verwenden Aluminium-Reflektoren – doch diese nehmen zu viel Energie auf. Gold hingegen ist äußerst reflektierend im Infrarotbereich. Das bedeutet, dass es das Licht nicht nur reflektiert, sondern es auch konzentriert. Durch die richtige Formgebung des Reflektors kann die Infrarotenergie in einen eng gefokussierten Strahl umgewandelt werden. So gehen keine Energiemengen unnütz verloren – stattdessen wird genau dort Wärme erzeugt, wo sie benötigt wird.
Umgang mit der Wärmelast
Das Problem ist jedoch: Hochleistungs-Infrarotlampen erledigen die Arbeit zwar schnell, doch wenn so viel Leistung in einem kleinen Raum konzentriert wird, entsteht eine enorme Menge an Wärme. Wenn man das System auf maximale Leistung stellt, muss das Kühlsystem mitmachen. Andernfalls können die Komponenten beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem.
In die Produktion einsetzen
Wir haben diese Lampen so gestaltet, dass sie problemlos in Ihre Fertigungsanlagen eingebaut werden können. Das eigentliche Geheimnis liegt in der Ausrichtung der Komponenten: Der Abstand zwischen der Glühfadenlampe und dem Goldfokuspunkt muss perfekt sein. Wenn dieser Abstand auch nur um 2 mm abweicht, entstehen kühle Stellen auf dem Wafer. Dadurch werden die Sensoren in einigen Bereichen unempfindlich und in anderen Bereichen überhitzt. Niemand möchte solche Ergebnisse.
Diese Geräte sind dafür konzipiert, 24/7 im Dauerbetrieb zu funktionieren. Die Goldschicht wird chemisch verbunden, damit sie nicht abplatzt – selbst bei starken Temperaturschwankungen. Solange die Stromversorgung stabil ist und die Reflektoren sauber bleiben, erhält man jedes Mal ein gleichmäßiges Wärmemodell.