なぜバイオセンサーに赤外線硬化を用いるのか？ バイオセンサーを作るときは、微妙なバランスを取らなければなりません。ポリマーや接着剤を硬化させるためには十分な熱が必要ですが、熱が強すぎると、センサーの生物学的な部分がダメになってしまいます。つまり、絶妙なバランスが求められるのです。 そのため、私たちは赤外線ランプを利用しています。ほとんどのオーブンが熱風を使うのとは違い、赤外線は放射エネルギーを利用します。これはよりクリーンな方法です。さらに、環境監査で問題視されがちな有害な化学触媒や溶剤も不要になります。 実際、その物理的原理はかなり興味深いものです。 赤外線ランプは、大きな金属箱内の空気を温める時間を無駄にしません。直接、コーティング層の分子振動に作用します。ほぼ瞬時に硬化します。 全体の部屋ではなく、対象となる部分だけを加熱するため、電力を無駄にしません。これにより、乾燥工程がより効率的になり、地球にとっても良い影響を与えます。 環境に優しい（鉛フリー） 昔は、低温でも物質を硬化させるために、鉛を含む安定剤や化学促進剤が使われていました。それは短絡的な方法でしたが、汚染を招きます。 赤外線を使えば、これらの添加剤を一切使わずに、迅速にピーク温度に達し、重合反応を起こすことができます。有毒なガスも出ず、VOCも発生しません。純粋でシンプルな処理方法です。 難しい点 ただし、すぐに使えるわけではありません。熱の流れに注意しなければなりません。急に強い熱を加えると、表面がすぐに硬化し、下にある湿った溶剤が閉じ込められてしまいます。良い状態ではありません。 これを解決するために、段階的に温度を上げていきます。最初は低い温度から始めて、材料が安定するのを待ち、その後徐々に温度を上げていきます。 しかし、本当の鍵は波長です。ランプの波長を、材料の吸収スペクトルに合わせる必要があります。間違えると、エネルギーがウェーハ表面で跳ね返ってしまい、センサーではなく、機械自体が過熱してしまいます。 私たちは、エネルギーが実際にバイオ層の奥深くまで届くように、このランプを丁寧に調整しています。これが、プロセスを効率的に保ち、規制当局に満足してもらう唯一の方法です。