Die richtige Temperatur für Bio-Sensoren bereitstellen
Wenn man Bio-Sensoren herstellt, ist man sich bewusst, dass der temperaturbedingte Bereich sehr eng ist. Ein einziger Fehler kann dazu führen, dass die gesamte Charge unbrauchbar wird.
Die herkömmlichen Konvektionsöfen reichen heutzutage nicht mehr aus – besonders dann, wenn man versucht, seine Produktionsanlagen zu modernisieren. Deshalb haben wir auf Infrarot-Systeme umgestellt. Dabei wird Energie direkt auf das Substrat abgegeben. Das ist schnell – viel schneller, als darauf zu warten, bis die Luft zirkuliert. Für Bio-Sensoren ist das eine große Erleichterung, denn so kann man die erforderliche Aktivierungstemperatur erreichen, ohne dass die organischen Schichten beschädigt werden.
Wir verbinden diese Systeme mit PLC-Schaltkreisen. Durch die Anpassung der Leistung in Echtzeit kann man genau erkennen, was mit dem Wafer vor sich geht. Kein Raten mehr nötig. Selbst wenn die Temperatur um nur 2°C abweicht, erkennt das System das sofort und korrigiert es innerhalb von Millisekunden.
Die Herausforderungen bei der Hardware
Es gibt hier eine schwierige Situation: Man benötigt viel Wärme – doch meistens hat man nicht genug Platz. Man muss diese Systeme in kleine Module unterbringen, ohne dass die elektronischen Komponenten nebenan geschädigt werden.
Wir verwenden meist kurzwelliges Infrarotlicht. Dadurch kann die Wärme tief in das Material eindringen und die Aufgabe schneller erledigen.
Aber es gibt ein Problem: Diese hochintensiven Lampen erzeugen viel Strahlungswärme. Wenn man nicht vorsichtig ist, können die Kunststoffgehäuse oder die Optik beschädigt werden. Man muss also die Kühlsysteme sowie den Schutz richtig einstellen. Wenn die Luftzirkulation schlecht ist, können die Elektroden beschädigt werden – dann muss man die Lampen viel zu oft ersetzen.
Intelligente Lösungen
Bei der Umstellung auf intelligente Produktionsanlagen geht es nicht um die Lampen selbst – sondern darum, wie man mit ihnen umgeht.
Wir haben die manuellen Regler durch digitale Steuergeräte ersetzt. Jetzt wird jede Wärmeeinwirkung für jede Charge erfasst. Es ist, als hätte man ein digitales Tagebuch über den Produktionsprozess.
Falls eine Charge fehlschlägt, muss man sich nicht mehr fragen, was passiert ist. Man kann einfach die Protokolle anschauen, den genauen Zeitpunkt finden, an dem die Temperatur sank, und dies beim nächsten Mal korrigieren.