बायोसेंसर निर्माण में हमने कन्वेक्शन ओवनों की जगह आईआर लैंपों का उपयोग क्यों किया?
यदि आपने कभी सेमीकंडक्टर निर्माण संयंत्रों में समय बिताया है, तो आपको कन्वेक्शन ओवनों की कमियाँ पता ही होंगी। ये धीमे होते हैं, आकार में बड़े होते हैं… और वास्तव में, छोटे सेंसरों को ठीक करने हेतु इतनी मात्रा में हवा को गर्म करना, सभी के समय एवं बिजली का दुरुपयोग ही है। इसीलिए हमने विशेष आईआर लैंपों का उपयोग शुरू किया।
गर्मी को ठीक वहीं पहुँचाना
शॉर्ट-वेव आईआर लैंपों की खूबी यह है कि ये हवा को प्रभावित नहीं करते; ये सीधे ही सब्सट्रेट पर ही गर्मी पहुँचाते हैं। ओवन के गर्म होने के लिए मिनटों का इंतजार करने के बजाय, हमें सिर्फ कुछ सेकंड ही लगते हैं। यह गति में बहुत बड़ा अंतर है। हमें उच्च ऊर्जा घनत्व की आवश्यकता है, ताकि ऑर्गेनिक परतें ठीक से जुड़ सकें… लेकिन हमें सावधान रहना होगा… क्योंकि ऐसा करने से सिलिकॉन नष्ट हो सकता है।
सामग्रियों की विशेषताएँ
हम विशेष प्रकार की कोटिंग वाले क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं, ताकि प्रकाश स्पेक्ट्रम को नियंत्रित किया जा सके। क्यों? क्योंकि यूवी प्रकाश, जैविक अभिकारकों के लिए हानिकारक है… यदि ऐसी तरंगदैर्घ्यों को अनुमति दी जाए, तो नमूने शुरुआत से ही नष्ट हो जाएंगे। हम यह भी सुनिश्चित करते हैं कि क्वार्ट्ज उच्च शुद्धता वाला हो… ताकि वैक्यूम में कोई समस्या न हो। एक बात ध्यान रखने योग्य है – यदि लैंपों को पूरी ताकत से चलाया जाए, तो क्वार्ट्ज नाजुक हो जाता है… इसलिए नियमित रूप से क्वार्ट्ज की जगह नया क्वार्ट्ज लगाना आवश्यक है।
बिजली खर्च एवं पर्यावरण हेतु लाभ
आईआर लैंपों का उपयोग करने से पूरा कारखाना आसानी से काम कर पाता है। कन्वेक्शन ओवन, वास्तव में बड़े रेडिएटर हैं… जो गर्मी को क्लीनरूम में फैला देते हैं… इससे HVAC सिस्टम को अतिरिक्त मेहनत करनी पड़ती है… ताकि कमरा ठंडा रह सके। ओवनों का उपयोग बंद करने से ऐसी अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता ही नहीं रह जाती। इसके अलावा, ऐसी मशीनें कम जगह घेरती हैं। लेकिन यह सब कुछ आसान नहीं है… दूरी को सही ढंग से नियंत्रित करना आवश्यक है… यदि लैंप वेफर के बहुत पास हो, तो वहाँ गर्मी जमा हो जाएगी… और पूरा बैच बर्बाद हो जाएगा… इसे रोकने हेतु हम क्लोज्ड-लूप पायरोमीटरों का उपयोग करते हैं… ताकि तापमान पर नज़र रखी जा सके।