バイオセンサーの製造において、適切な温度を維持することは非常に重要です。ポリマーを硬化させたり、生物学的試薬を活性化させるためには十分な熱が必要ですが、もし温度が少しでも高くなりすぎると、基板が損傷してしまいます。つまり、微妙なバランスが求められます。 昔は対流式のオーブンを使っていましたが、現代の工場ではそれでは遅すぎます。そのため、私たちは赤外線システムを利用しています。赤外線は局所的に加熱でき、即時に効果を発揮します。実際、生産ラインが高速で動いている状況では、これが唯一の解決策です。
熱をデータに変換する
多くの人々は、加熱要素を単なる「熱を放出する装置」と考えています。しかし、私たちは違った方法を採用しています。赤外線ランプとピロメーター、そして閉ループPIDコントローラーを組み合わせることで、熱は単なる物理的なプロセスではなく、データとして扱えます。SCRを使って電力を調整することで、各ウェーハやチップが受け取るエネルギー量を正確に把握できます。これにより、実時間で何が起こっているかを把握できます。実際に製品が破壊される前に、問題を早期に発見できます。これにより、多くの問題を回避できます。
なぜ赤外線を使うのか？
まず、占有面積が小さいという利点があります。巨大な熱交換器や重たいダクトなどは不要です。エネルギーは放射によって伝達されるため、周囲の空気ではなく、実際に加熱したい対象物自体が加熱されます。これにより、クリーンルームのHVACシステムにとっても好都合です。 バイオセンサーの材料によって、短波または中波のエミッターを選択します。短波は基板の奥深くまで熱を届けます。一方、中波は表面の硬化に適しています。
デメリット（完璧なものはない）
ただし、高出力の赤外線アレイは強力な力を持っています。急速に温度を上げることができますが、電気系統に大きな負担がかかります。高密度のランプを使用する場合は、冷却システムをしっかりと設計する必要があります。ランプの端の冷却機能を怠ると、フレームやフィラメントが早く劣化してしまいます。結局、バランスが重要です。