Meer warmte op de wafern brengen (zonder dat het apparaat oververhit raakt)
Als je ooit hebt gewerkt aan de productie van biosensoren, weet je hoe moeilijk dit kan zijn. Het is bijna onmogelijk om de wafer op een precieze temperatuur te houden, terwijl de behuizing niet oververhit raakt.
We hebben een manier gevonden om hier mee om te gaan. De truc is om infraroodlampen te gebruiken in combinatie met reflectoren die bedekt zijn met goud. Het doel is simpel: zo min mogelijk energie verspillen en alle warmte precies daarheen sturen waar deze nodig is.
Waarom goud?
De meeste mensen beginnen met aluminiumreflectoren, maar deze nemen te veel energie op. Dat is zonde. We vervangen ze door een dunne laag goud, omdat goud in feite een spiegel is voor infraroodlicht. In plaats van dat de reflector de warmte opneemt, wordt de warmte rechtstreeks teruggekaatst naar de wafer. Hierdoor ontstaat er een gefocust lichtbundeltje. Het beste van alles? Je hoeft de stroomsterkte niet zo hoog te zetten om de gewenste temperatuur te bereiken.
Het behouden van een constante temperatuur
In dit werk is het cruciaal dat de temperatuur gelijkmatig is. Eén ‘hot spot’ op de verkeerde plek kan ervoor zorgen dat je een hele batch wafern moet weggooien. Dat is frustrerend.
Door de vorm van de gouden behuizing aan te passen, kunnen we bepalen hoe de energie zich over het oppervlak verspreidt. Hierdoor kan de temperatuur snel worden verhoogd, waardoor het proces veel sneller verloopt.
Het nadeel
Goud is inderdaad perfect voor het geleiden van warmte, maar het is ook gevoelig. Het kan niet tegen harde slijpmiddelen of agressieve chemicaliën. Als je zulke middelen gebruikt, zal de gouden laag beschadigen.
Als je in een omgeving werkt waar corrosieve gassen voorkomen, moet je er een kwartsbescherming omheen hangen, zodat het goud beschermd blijft.
Nog één tip: omdat je zoveel energie op één punt richt, moet je ervoor zorgen dat de lampen en kabels het gewicht aankunnen. Je wilt immers niet ontdekken dat je kabels niet bestand zijn tegen deze hoge temperaturen.
Als je de kabels goed instelt, zie je dat je cyclustijden korter worden en je energiekosten dalen. Simpel gezegd.