バイオセンサーやチップにおける赤外線硬化技術の正しい使い方 バイオセンサーを作る際、厄介な問題があります。つまり、接着剤やポリマーを硬化させる必要があるのですが、単に熱を当てるだけでは不十分です。正確な温度管理が求められます。基板上に汚れや不純物が付着してはいけません。 そのため、私たちは短波長の赤外線ランプを使用します。これは、太陽の光が皮膚に当たるのと同じです。周囲の空気が100度になっていなくても、熱が直接当たります。こちらでも同様で、従来の対流式オーブンが必要とする「部屋全体を加熱する」という手順は不要で、エネルギーを直接材料に送り込むことができます。
廃棄物と熱の削減
業界では、長年にわたり「グリーン」で鉛フリーの基準が求められてきました。それは単に環境に優しいからではなく、廃棄物を減らすためです。従来の乾燥方法では、ガス炉や大きな電気コイルを使用するため、クリーンルームでは問題が発生します。熱があちこちに漏れ出し、部屋が蒸し暑くなり、大量の電力が無駄になります。 一方、赤外線ランプは異なります。特定の部分だけに熱を集中させることができます。そして最良な点は、即時に処理できることです。ファーナスが温まるのを待つ必要はありません。スイッチを入れるだけで、すぐに使用できます。これにより、エネルギーコストを削減でき、さらに重要なのは、不均一な熱によってウェーハやセンサーが変形したり位置がずれたりするのを防げることです。
赤外線技術を導入する際の注意点
しかし、すべてが簡単というわけではありません。注意しなければならない点がいくつかあります。まず、これらのランプは消費電力が多いです。高ワット数の赤外線管は大量の電流を消費します。もし電源装置が起動時の急激な負荷に対応できなければ、ブレーカーが切れたり、最悪の場合は配線が焼けることもあります。 また、反射の問題もあります。たとえ効率的なプロセスであっても、その放射熱はどこかに行かなければなりません。硬化ゾーンの周辺の筐体が過熱することになります。適切な遮蔽や冷却機能を設けなければ、他の機器も過熱してしまいます。
なぜうまくいくのか
最大の利点は、溶剤を使わない乾燥方式が利用できることです。VOCや有害な蒸気の心配もありません。単純で簡単なプロセスです。また、有害物質が出ないため、世界的な環境監査も楽になります。これらのランプをラインに設置し、PIDコントローラーに接続するだけで、毎回同じように硬化処理が行えます。これにより、推測に頼る必要がなくなります。