Warum wir auf Infrarotstrahlung für Bio-Sensoren und Chips umsteigen
Beim Bau von Bio-Sensoren ist der thermische Aspekt immer ein Problem. Man muss die Klebstoffe und Polymere perfekt trocknen lassen – doch man darf nicht das Risiko eingehen, das Substrat zu verschmutzen. Deshalb verwenden wir Kurzwellen-Infrarotlampen. Anstatt die Luft um das Material herum zu erhitzen, gelangt die Energie direkt in das Material selbst. Das ist effizient und sauber.
Der „grüne“ Aspekt
Denken Sie an die alten Konvektionsöfen: Im Grunde handelt es sich dabei um riesige Behälter mit heißer Luft. Sie verbrauchen viel Energie und erfordern oft den Einsatz von chemischen Lösungsmitteln, damit die Materialien in angemessener Zeit trocknen können. Mit Infrarotstrahlung ist das anders: Die Strahlungsenergie dringt direkt in die Molekülbindungen des Trockenmittels ein und beginnt sofort mit der Trocknungsprozess. Das ist schnell. Zudem wird kein Einsatz von Schwermetallkatalysatoren benötigt – dadurch bleibt der gesamte Prozess bleifrei.
Platz- und Zeitersparnis
Wer bereits in einer Halbleiterfabrik gearbeitet hat, weiß, dass Flächenplatz extrem wertvoll ist. Infrarotsysteme sind im Vergleich zu diesen großen Tunnelöfen äußerst kompakt. Doch der eigentliche Vorteil liegt in der Kontrolle: Man muss nicht darauf warten, dass der Ofen „aufheizt“. Man schaltet einfach einen Schalter um – und schon ist die nötige Wärme da. Dadurch muss man sich keine Sorgen machen, dass die Teile zu lange in der heißen Kammer liegen und dadurch übermäßig trocknen. Man kann einfach hineingehen, die Teile trocknen lassen und wieder herauskommen.
Die Herausforderungen
Es ist jedoch nicht alles einfach. Hochintensive Infrarotstrahlung kann ernsthafte Schäden am Material verursachen, wenn das Substrat zu dünn ist. Man kann die Strahlung also nicht einfach so nutzen. Man muss genau auf die Geschwindigkeit des Transportsystems sowie auf die Entfernung zwischen der Lampe und dem Sensor achten – sonst werden die Ränder des Materials beschädigt.
Umgang mit den Regulierungen
Wir kennen alle die Probleme bezüglich VOCs und Kohlenstoffemissionen. Da Infrarotstrahlung elektrisch betrieben wird und somit auf den Einsatz von Lösungsmitteln verzichten kann, passt dieses Verfahren hervorragend. Dadurch wird es viel einfacher, die Anforderungen bezüglich „bleifreier“ Produkte sowie Energieeinsparung zu erfüllen. Ehrlich gesagt ist das eine viel einfachere Art, mit den gesetzlichen Vorgaben umzugehen – ohne den üblichen Stress.