
为何我们在生物传感器和芯片制造中使用红外线?
在制作生物传感器时,我们需要找到一个微妙的平衡点。一方面,需要足够的热量来固化粘合剂和光刻胶;但另一方面,如果热量过高,又会损坏其中的生物层。这确实是个棘手的问题。 因此,我们选择使用红外线灯。与那些传统对流式烤箱不同,红外线灯不会加热整个房间内的空气,而是将能量直接传递到被加工的材料上。这种方式更高效,也更加精准。
物理原理带来的优势
想象一下传统的烘干箱——它其实就是一个巨大的热空气箱。为了给箱内的空气加热,需要消耗大量电能,而且还需要使用复杂的过滤系统来防止灰尘或杂质附着在晶圆上。 而红外线灯则有所不同。它直接作用于材料的吸收带,从而迅速产生热量,同时也能快速冷却下来。 此外,红外线灯还能减少对环境的污染——没有燃烧产生的气体,也没有来自加热元件的有害物质排放。只需要电力输入,再由光子输出。就这么简单。
需要权衡的代价(因为没有什么是完美的)
通常情况下,我们会选择短波或中波红外线灯。因为我们需要让热量真正渗透到传感器的薄膜层中,而不仅仅是停留在表面。最棒的是,高强度的红外线灯可以缩小固化所需的区域,从而节省大量空间。 不过,我们还是需要小心行事。如果每平方厘米的功率过高,就会烧毁传感器中的有机部件。为避免这种情况,我们会使用精确的PID控制机制来确保温度始终保持在±2℃的范围内。虽然需要一些调整,但这是值得的。
这种技术带来的实际好处
使用红外线灯后,我们就不再需要那些耗电巨大的鼓风机了。这样一来,您的暖通空调系统就能省下不少电能。 更棒的是,如果采用分区控制方式,只需为实际位于产品上方的红外线灯供电即可。这样就不用再为加热空置的区域而浪费能源了。 相比传统的烤箱,这种替代方案相当简单,而且还能让洁净室内的气流更加有序。