为何我们在生物传感器制造中选择红外灯代替传统烤箱
在制造生物传感器时，人们往往需要花费大量时间来处理产品的固化与脱水问题。多年来，人们通常的做法是将所有物料放入大型对流烤箱中进行加热。但说实话，为了给一小块晶圆加热而让整个金属箱体都处于高温状态，实在是一种能源的浪费。这就好比为了给一片披萨加热而让整个房子都升温一样。
正因如此，我们转而使用定向红外灯。这种方式更加高效，同时也能减少洁净室内的碳排放。
将热量精准地传递到需要的地方
红外灯的特点就是能够直接释放辐射热。无需等待空气变热，只需将能量直接照射到目标材料上即可。这样就不会浪费能量去加热机器的墙壁或周围的空气了。由于我们使用的红外灯具有很高的功率密度，因此能够在几秒钟内促使生物传感器层中的化学反应发生。原本需要几分钟的时间，现在只需几秒而已。当要处理成千上万块晶圆时，这些节省下来的时间所带来的节能效果是相当可观的。
选择合适的波长
并非所有的红外光都适合使用。根据所处理的材料不同，可以选择短波或中波石英灯。如果处理的是聚合物或薄膜有机物，就需要确保波长与材料的吸收峰相匹配。如果选择不当，能量就会从材料表面反射回去。那样不仅会浪费能源，还会让设备变成“电暖器”。而一旦波长选对了，材料就能有效吸收热量。
需要注意的问题：如何控制热量
不过，这并非完全没有挑战性。这些红外灯会释放出大量的热量，这会给冷却系统带来很大的压力。虽然我们在加热方面节省了大量能源，但我们仍需确保冷却系统能够承受这种热量负荷。如果冷却系统不够强大，就会出现温度波动的情况。而众所周知，温度波动会严重影响生产效率。
让工厂真正实现“绿色化”
红外灯的最大优点就是能够立即启动。无需让烤箱一直保持150°C的温度，因为总会有晶圆需要加工的。我们只需将红外灯连接到PID控制器上，一旦有晶圆进入处理流程，灯光就会立刻开始工作；而当处理过程结束后，灯光又会立即停止工作。这种设计既简单又高效。通过这种方式，我们才能真正实现碳中和的目标，而不用只在会议室里谈论这些目标而已。