Wie man einen Reinraum der Klasse 100 tatsächlich sauber hält
Beim Herstellen von Biosensoren reicht es nicht aus, wenn der Raum nur „im Großen und Ganzen“ sauber ist. Schon ein kleiner Oxidteilchen oder ein Stück Konservierungsstoff kann dazu führen, dass eine Waferbeschichtung zerstört wird oder ein biologisches Reagenz verschwendet wird. Das ist frustrierend.
Das Problem ist, dass die meisten Heizelemente schmutzig sind. Sie geben Gase ab und stoßen Partikel aus. Wenn man ein herkömmliches Heizelement in einen Reinraum der Klasse 100 bringt, lädt man im Grunde genommen Kontaminationen ein.
Deshalb verwenden wir hochreinen synthetischen Quarz für die Infrarotlampen.
Wie es wirklich funktioniert
Die meisten Lampen nutzen Klebstoffe oder Metallabdeckungen. Doch diese Materialien beginnen bereits bei Temperaturschwankungen zu zerfallen. Wir haben darauf verzichtet.
Durch den Einsatz von geschmolzenem Siliziumquarz können wir flüchtige organische Verbindungen sowie Staubpartikel vermeiden. Zudem verwenden wir kurzwelliges Infrarotlicht. Anstatt die Luft um das Produkt herum zu erhitzen, gelangt die Energie direkt ins Substrat.
Das ist wichtig, denn dadurch werden die störenden Konvektionsströmungen vermieden, die Staub auf die Sensoren bringen könnten.
Alle Details zur Konstruktion
Wir verwenden eine spezielle Art von Quarzgehäuse, das bei hoher Temperatur nicht kristallisieren lässt. Zudem sorgen wir dafür, dass die Glühfäden genau in der Mitte liegen – so wird die Wärme gleichmäßig über die gesamte Arbeitsfläche verteilt.
Wir verwenden keine herkömmlichen Dichtstoffe an den Enden der Lampen. Diese sind zu riskant. Stattdessen verwenden wir Dichtstoffe, die für Reinräume geeignet sind – sie bleiben an Ort und Stelle und lassen kein Gas entweichen, wenn die Lampe erhitzt wird.
Ein paar Warnungen aus der Praxis
Hochreiner Quarz ist bruchempfindlich. Er kann plötzliche Temperaturänderungen besser verkraften als Glas – doch man darf die Lampen auf keinen Fall mit bloßen Händen berühren. Die Öle in der Haut können Hotspots erzeugen, die dazu führen können, dass die Lampe frühzeitig kaputtgeht. Verwenden Sie stattdessen staubfreie Handschuhe sowie etwas Isopropylalkohol zum Reinigen.
Ein Tipp zur Stromversorgung: Wenn Sie die Lampen bis an ihre Grenzen belasten wollen, um den Trocknungsprozess zu beschleunigen, prüfen Sie unbedingt die Belüftung. Wenn das Gehäuse zu heiß wird, können nahegelegene Kunststoffteile beschädigt werden – dann ist die Reinraumdichtung zerstört.