バイオセンサーの製造における「オーブン効果」を防ぐ方法
もしバイオセンサーの製造に携わったことがある方なら、熱処理の際の問題点をご存知でしょう。一般的な赤外線ランプは、エネルギーをあちこちに放出してしまいます。これは非常に厄介です。
問題は、このような全方位にエネルギーを放出する光源が、基板だけでなく、周囲のすべてのものに当たってしまうことです。高価な半導体装置の内壁は、余分な熱を吸収するスポンジのような役割を果たします。その結果、装置の外殻が極端に熱くなります。これは単なる電力の無駄遣いだけでなく、機械のそばにいる人々にとっては重大な安全上のリスクでもあります。
ここに、より良い方法があります。
私たちは指向性のある赤外線技術を利用しています。360度に広がる熱ではなく、反射板や特別なコーティングを使って、熱エネルギーを必要な場所に集中させます。そうすることで、ビームを狭め、出力を集中させることができます。最も重要なのは、製造室が対流式オーブンのようにならないことです。
そうすれば、作業環境も大きく変わります。熱が特定の場所に集中するため、筐体内の空気も涼しく保たれます。その結果、冷却ファンも常に最大出力で動かなくて済みます。また、他の電子部品やセンサーも過度に加熱されることがなく、内部温度が上昇して故障する心配もありません。
ただし、注意すべき点もいくつかあります。
エネルギーを一点に集中させるため、より注意深く操作する必要があります。単純に設定して放置するだけではいけません。もしランプが近すぎると、センサーチップに熱点ができてしまい、生産品質が悪化する可能性があります。私は常にPID制御器を使って出力を調整することを勧めます。そうすれば、基板の温度が目標値を超えることがありません。
最後に、取り付けブラケットがしっかりしているか確認してください。もし振動があったり、ランプが少しでも動いてしまうと、熱の分布が変わってしまいます。そして、熱の分布が変わると、製造工程に不均一さが生じます。安定させておけば、機器の寿命も長くなります。