Die richtige Temperatur bei der Herstellung von Biosensoren Beim Bau von Biosensoren ist das Temperaturfenster äußerst eng. Man benötigt genügend Wärme, um die Polymere zu härten und die biologischen Reagenzien aktiv zu machen. Doch wenn man etwas zu hoch reguliert, zerstört man den Substrat. Es handelt sich dabei um ein feines Gleichgewicht. Früher verließen wir uns auf Konvektionsöfen. Doch in modernen Produktionsanlagen sind diese viel zu langsam. Deshalb verwenden wir nun Infrarot-Systeme. Infrarotstrahlung wirkt gezielt – sie ist sofort wirksam. Ehrlich gesagt: Das ist die einzige Möglichkeit, mit einer vollausgelasteten Produktionslinie Schritt zu halten. Wärme in Daten umwandeln Die meisten Menschen betrachten Heizelemente als „blinde“ Komponenten – sie geben einfach Wärme ab und hoffen auf das Beste. Doch wir gehen anders vor. Wir kombinieren Infrarotlampen mit Pyrometer sowie geschlossenen PID-Reglern. Dadurch wird Wärme nicht nur zu einem physikalischen Prozess, sondern auch zu einem Datensatz. Durch die Verwendung von SCRs kann man genau feststellen, wie viel Energie jeder einzelne Wafer oder Chip erhält. Dadurch erhält man eine digitale Übersicht darüber, was in Echtzeit geschieht. Man erkennt bereits frühzeitig, wenn etwas schiefgeht – das spart viele Probleme. Warum Infrarot? Zunächst einmal ist die Abmessung der Infrarotlampen sehr gering. Man kann auf große Wärmetauscher sowie komplizierte Leitungsnetze verzichten. Da die Energie über Strahlung übertragen wird, wird nur das eigentliche Zielobjekt erwärmt – nicht die Luft darum herum. Die Klimaanlage im Reinraum wird Ihnen dafür dankbar sein. Je nach Material des Biosensors wählen wir entweder Kurzwellen- oder Mittelwellenemitter aus. Kurzwellen dringen tief in das Substrat ein. Mittelwellen eignen sich hingegen zur Erhitzung der Oberfläche. Die Kompromisse (Denn nichts ist perfekt) Der Haken dabei ist: Hochleistungs-Infrarotlampen haben eine enorme Leistungskraft. Dadurch kann die Erwärmungszeit extrem kurz sein – doch das belastet die elektrische Anlage stark. Wenn man hocheffiziente Lampen verwendet, muss man darauf achten, dass die Kühlvorrichtungen richtig funktionieren. Andernfalls können die Lampen beschädigt werden. Es geht also um das richtige Gleichgewicht.