Warum wir auf Infrarot-Härtung für Biosensoren und Chips umsteigen
Beim Bau von Biosensoren ist der Härtungsprozess eine echte Herausforderung. Es muss dabei genau darauf geachtet werden, dass die empfindlichen chemischen Schichten richtig platziert werden. Wenn man bei der Erhitzung Fehler macht, besteht die Gefahr, dass das gesamte Substrat kontaminiert wird.
Deshalb verwenden wir Infrarotlampen. Anstatt einen großen Ofen zu nutzen und auf das Beste zu hoffen, senden die Infrarotlampen Energie direkt in das Material. Das ist effizienter und sauberer.
Die Vorteile der direkten Erwärmung
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Konvektionsheizer vor: Er muss zunächst die Luft erhitzen, bevor diese wiederum Ihre Komponenten erwärmt. Das geht langsam. Infrarot ist anders – es handelt sich dabei um elektromagnetische Strahlung, die sofort in Wärme umgewandelt wird. Dadurch kann die Erwärmung sehr schnell erfolgen. Es entsteht kein „Eindringen“ der Wärme in Bereiche der Komponente, die kühl bleiben sollen. Wenn man mit bleifreien Halbleitern arbeitet, ist das eine große Hilfe. Es ist die einzige wirkliche Möglichkeit, zu verhindern, dass Lötstellen entstehen oder das Substrat verformt wird.
Verbesserung der Chemie
Bei der traditionellen Trocknung müssen oft schädliche Lösungsmittel oder Katalysatoren verwendet werden, um die Härtungstemperatur zu senken. Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Da Infrarot so gezielt wirkt, können wir auf diese Chemikalien verzichten. Wir erreichen die erforderliche Aktivierungsenergie für bleifreie Polymere und Klebstoffe ohne den Einsatz von VOC-emittierenden Verstärkern. Dadurch wird der gesamte Prozess umweltfreundlicher – und ehrlich gesagt, ist das auch eine gesündere Arbeitsweise.
Achtung: Die Stromrechnung
Es gibt jedoch einen Trade-off: Hochintensive Infrarotlampen verbrauchen viel Energie. Dadurch steigt die Leistungsdichte. Die Komponenten können zwar schneller bearbeitet werden, doch der Stromverbrauch nimmt zu. Wenn Sie alte Öfen durch Infrarotlampen ersetzen, sollten Sie zunächst die benötigte Leistung prüfen. Die Hochleistungsquarzlampen ziehen viel Strom, sobald man den Schalter betätigt. Auch dürfen Sie die Kühlventilatoren nicht unterschätzen – sie sind notwendig, um die Wärme vom Lampengehäuse wegzu bringen. Sonst können die Steckverbindungen beschädigt werden.
Es ist ein kleiner Preis, den man für einen kohlenstoffneutralen Produktionsraum zahlen muss. So wird Energieverschwendung vermieden, und schädliche Stoffe aus dem Produktionsprozess entfernt. Das macht einfach Sinn.