Reduzierung von Kohlenstoffemissionen und Wärmeverlusten bei der Herstellung von Biosensoren
Bei der Herstellung von Biosensoren ist es entscheidend, die Temperatur während des Aushärtungs- und Trocknungsprozesses genau richtig einzustellen. Doch seien wir ehrlich: Herkömmliche Konvektionsöfen sind in Bezug auf den Energieverbrauch ein Albtraum. Sie verbrauchen unglaublich viel Energie, um die Luft im gesamten Oferraum zu erhitzen – bevor das Teil überhaupt Wärme spürt.
Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Anstelle dazu, den gesamten Raum zu heizen, nutzen wir gezielte Infrarotlampen, um direkt auf die Wafer oder Substrate einzuschlagen. Es handelt sich dabei um einen einfachen Ansatz – doch er hat einen großen Einfluss auf den Energieverbrauch in der Reinraumumgebung.
Die richtige Energiemenge
Der eigentliche Schlüssel liegt in der Geschwindigkeit der Erhitzung. Wenn man Rapid Thermal Processing verwendet, braucht man viel Energie – aber nur in einem kleinen Bereich. Wir nutzen kurzwelliges Infrarotlicht, da dieses tiefer in das Substrat eindringt und schneller wirkt als langwelliges Licht. Das bedeutet, dass der gesamte Prozesszeitraum verkürzt wird. Da die Maschine nicht stundenlang läuft, wird pro Einheit deutlich weniger Energie verbraucht.
Ein praktischer Tipp: Wir passen die Spannung der Lampen so an, wie sie bereits in der Anlage verwendet wird. Niemand möchte mit den Problemen umgehen müssen, die durch den Einsatz schwerer Transformatoren entstehen.
Reinheit ist wichtig
In einer Reinraumumgebung kann schon eine kleine Menge an Verunreinigungen alles zerstören. Deshalb verwenden wir Quarzkapseln hoher Reinheit. Dadurch entstehen keine unerwünschten Gase oder Überraschungen.
Außerdem verwenden wir spezielle Beschichtungen auf den Lampen. dadurch können wir das Emissionsspektrum so anpassen, dass die Energie genau auf die spezifische Absorptionsbandbreite des Sensormaterials trifft. Es geht dabei um Präzision – nicht nur um reine Wärme.
Da wir standardisierte Anschlüsse verwenden, können die Lampen einfach ausgetauscht werden. Man muss nicht den ganzen Aufbau neu verdrahten – dadurch bleibt der Produktionsprozess ununterbrochen in Gang.
Fazit bezüglich der Kohlenstoffemissionen
Das Beste daran ist: Der Wechsel von konventionellen Heizmethoden auf Infrarotbeheizung stoppt den Energieverbrauch. Man zahlt nicht mehr für die Erwärmung von Luft, die eigentlich nicht erhitzt werden muss.
Wir sehen eine direkte Reduzierung des Energieverbrauchs pro Wafer. Wenn man unter Druck steht, „grüne“ Produktionsbedingungen zu erreichen, aber es sich nicht leisten kann, den gesamten Herstellungsprozess neu zu gestalten, dann ist das die richtige Lösung. Es handelt sich dabei um einen einfachen Hardwareaustausch, der tatsächlich zur Verringerung des Kohlenstofffußabdrucks beiträgt.