
在生物传感器制造过程中如何控制温度
在制造生物传感器时,固化与干燥过程往往是出问题的环节。如果想要使用先进的“智能”制造设备,就会发现传统的对流式烤箱根本无法满足需求——因为它们的加热速度太慢了。
因此,我们选择使用红外线加热系统。与其让空气来传递热量,不如直接将能量传递到目标物体上。这样,几秒钟内就能达到所需的温度。此外,这种方式还能节省大量空间。
为什么数字控制如此重要
实际上,加热系统必须能够与PLC实现有效通信。我们使用红外线灯搭配PID控制器,这样就能确保加热效果与设定值完全一致。
在以数据为驱动的系统中,最大的问题就是“热延迟”——即从发出加热指令到实际开始加热之间的时间差。而使用红外线加热后,这种延迟几乎消失了。只要按下开关,热量立刻就会产生。只有这样,才能确保第一块晶圆与第万块晶圆的质量完全相同。
硬件方面的权衡
根据生物传感器基材的材质不同,我们通常会选择短波或中波石英元件。为了缩短生产周期,需要在有限的空间内提供足够的功率。不过,这样做会有一个问题:向如此小的空间中输入大量能量会导致严重的过热现象。如果一直以100%的功率运行,那么设备的外壳和线路就必须足够坚固,否则连接点很快就会熔化。
将其集成到生产线上
我们采用模块化设计,因为没人愿意因为一个灯泡损坏而浪费一整天的时间来重新校准设备。我们使用标准化的连接器,这样当某个灯泡寿命结束时,只需将其更换即可。而且,由于红外线输出与中央监控系统相连,因此可以精确地了解每个工作单元的能耗情况。这样一来,就能清楚地了解每台传感器的实际能耗。