Waarom we ovens hebben vervangen door infraroodlampen in de biosensorfabriek
Als je ooit in een halfgeleiderzuiverruimte hebt gewerkt, weet je hoe het is met convectieovens. Ze zijn langzaam, omslagachtig en om eerlijk te zijn: het opwarmen van een grote hoeveelheid lucht alleen maar om één piepkleine sensor te drogen, voelt als verspilling van ieders tijd en elektriciteit. Daarom zijn we overgestapt op gespecialiseerde infrarood (IR)-lampsystemen.
De warmte precies daarheen brengen waar hij nodig is
Het voordeel van kortegolflengte-infrarood is dat deze geen invloed heeft op de lucht. De straling treft het substraat rechtstreeks. In plaats van minuten te wachten tot de oven op temperatuur is, duurt het maar seconden. Dat is een enorm verschil in snelheid. We gebruiken hier hoge vermogensdichtheden, omdat de organische lagen perfect met elkaar moeten samenvloeien. Maar we moeten voorzichtig zijn: we willen niet dat de chemische reacties uit de hand lopen en de siliciumlaag beschadigd raakt.
De details van de materialen
We gebruiken kwartsomhullingen met speciale coatings om het lichtspectrum aan te passen. Waarom? Omdat ultraviolette straling de vijand is van biologische reagentia. Als deze golflengten doorlaten worden, gaan de monsters al beschadigd raken nog voordat we met het proces beginnen. We zorgen er ook voor dat het kwarts van hoge zuiverheid is, zodat er geen vreemde gassen vrijkomen wanneer alles zich in vacuüm bevindt. Eén belangrijk punt: als je deze lampen op volle kracht gebruikt, wordt het kwarts broos. Dat gebeurt gewoon. Om storingen te voorkomen, moet je goed opletten wanneer de lampen vervangen moeten worden.
Een winst voor de energierekening (en voor de planeet)
Het gebruik van IR-lampen zorgt er zelfs voor dat de hele fabriek minder energie verbruikt. Conventionele ovens zijn in feite enorme radiatoren die warmte de zuiverruimte in laten lekken. Dit zorgt er weer voor dat het HVAC-systeem harder moet werken om de ruimte koel te houden. Door de ovens weg te doen, vermijden we deze extra energieverbruik. Bovendien nemen de machines veel minder ruimte in beslag. Maar het is niet allemaal magisch. Je moet de afstand tussen de lamp en het substraat nauwkeurig instellen. Als de lamp te dicht bij het substraat staat, ontstaan er hete plekken, waardoor het hele product naar de prullenbak gaat. Om dit te voorkomen, gebruiken we pyrometeren die constante toezicht houden op de temperatuur.