Het bereiken van de juiste temperatuur voor bio-sensorchips
Als je ooit hebt gewerkt aan de productie van bio-sensoren, weet je hoe lastig dat kan zijn. De oppervlakte van de chip moet heet genoeg zijn, maar het substraat mag niet te heet worden. Het is een soort evenwichtsoefening. Om dit goed te doen, maken we gebruik van infraroodlampen en gegalvaniseerde reflectoren. Het doel is eenvoudig: zo min mogelijk energie verspillen en alle warmte precies daarheen sturen waar het nodig is.
Waarom goud?
De meeste mensen beginnen met aluminiumreflectoren, maar die werken niet goed. Ze nemen te veel energie op. We hebben overgestapt op goud van hoge zuiverheid, omdat dit materiaal zeer effectief is in het reflecteren van infraroodlicht. In plaats van dat de warmte zich verspreidt in de lamp, wordt deze door het goud rechtstreeks naar de chip gestuurd.
We vormen deze reflectoren ook zodat ze het licht kunnen focussen. Hierdoor ontstaat een geconcentreerde warmtestraal. Dit betekent dat je de verhittingsonderdelen klein kunt houden, terwijl er toch veel warmte op de chip terechtkomt.
Omgaan met de stroomsterkte
Bij het opzetten van deze systemen moet je rekening houden met een hoge stroomsterkte. We bouwen deze systemen zodat ze snel kunnen reageren. Dat is belangrijk, want als er vertraging optreedt, kunnen de gevoelige biologische lagen beschadigen.
Maar er is een probleem: je moet goed opletten dat de lamp niet te heet wordt. Omdat het goud zoveel energie naar voren stuurt, kan de achterkant van de lamp nog steeds te heet worden. Als het chassis niet goed geventileerd is of de fans te zwak zijn voor de benodigde stroomsterkte, zullen de filamen eerder kapotgaan dan nodig is.
Het compromis
Goud is uitstekend, maar het is ook kwetsbaar. Echt kwetsbaar. Probeer in ieder geval te voorkomen dat deze reflectoren met schurende materialen worden schoongemaakt. Eén kleine kras in het goudlaagje kan al leiden tot ongelijke warmteverdeling. Dat resulteert in een slechte kwaliteit van de chips.
Om dit te voorkomen, vervangen we meestal de hele reflector. Dat is de gemakkelijkste manier om ervoor te zorgen dat elke batch chips dezelfde kwaliteit heeft.