
为什么我们在生物传感器制造中选择红外线加热方式
在制造生物传感器时,固化与干燥步骤往往最为繁琐。长期以来,人们一直使用大型对流式烤箱来进行这些操作。但问题在于:为了给一个很小的基底加热而让整个房间里的空气都变热,实在是一种巨大的能源浪费。 因此,我们转而使用红外线灯。红外线可以直接照射到基底上,无需等待空气变热。这种方式更高效、更快,也更为合理。
速度优势
我们通常选择短波红外线灯,因为它们能在有限的空间内产生强大的热量。 速度上的差异非常大:用烤箱的话,需要数小时才能达到所需温度;而使用红外线灯则只需几秒钟即可。这不仅节省了时间,还降低了每块晶圆所需的能源消耗。不过需要注意的是,如果使用高功率的灯泡,务必确保电源能够承受启动时的巨大负荷。
保持无尘环境
在生物传感器或半导体生产中,哪怕有极微量的金属灰尘,都可能毁掉整批产品。为避免这种情况,我们会使用高纯度的石英外壳,以防止有害气体泄漏。 此外,我们还会对灯泡进行特殊处理,以调整光谱。这样,热量可以渗透到生物活性层中,而不会烧伤表面。由于我们使用的是标准工业连接器,所以更换损坏的灯泡也非常方便。没人愿意花费半天时间来维护设备。
实现绿色生产(但也有缺点)
采用红外线加热方式是让工厂实现“绿色化”的最简单方法之一。这样一来,就无需再使用那些耗电巨大的通风系统了。由于热量是通过辐射传递的,而非通过吹动热空气,因此碳足迹也会相应减少。 不过,这并非万能之策。红外线具有方向性,因此不能随便放置灯泡就行了。如果反射器设置不当,传感器的某些区域就会得不到足够的加热,从而导致固化不均以及传感器性能下降。也就是说,虽然需要更多调整,但换来的精确度绝对值得。