空気を加熱するのをやめよう：バイオセンサーを製造するためのより良い方法
半導体クリーンルームで働いたことがある人なら、対流式オーブンの問題点を知っているはずです。それらは遅く、かさばります。そして正直なところ、必要以上に大量のエネルギーが無駄に消費されてしまいます。実際、そんなに高温にする必要のない空気を加熱するだけです。
バイオセンサーを製造する際には、硬化や乾燥のために正確な温度管理が必要です。そのため、私たちは赤外線ランプを利用するようになりました。これは、より効率的な方法です。
必要な場所に熱を届ける
目的は単純です。ウェーハ表面の温度を設定値に到達させるだけです。
短波長の赤外線を使えば、チャンバーが熱を吸収するのを待つ必要はありません。エネルギーは直接基板に届きます。巨大なオーブンの熱容量に悩まされることもないので、温度上昇にかかる時間も大幅に短縮されます。本当に速いのです。そして、それによって生産サイクル全体の流れが変わります。
既存の設備に組み込む
これらの赤外線ランプは、既存の設備にそのまま取り替えられるように設計されています。全ての設備を再構築する必要はありません。古い加熱素子を交換するだけです。
高ワット密度のランプを使用することで、スペースを節約できます。加熱領域が小さいほど、真空チャンバーや大気圧チャンバーも小さくて済みます。クリーンルームを管理している人ならわかると思いますが、チャンバーが小さい方が漏れが少なく、真空ポンプにかかる負担も少なくなります。これは一石二鳥です。
ただし、注意点があります。電源装置は非常に信頼性が高くなければなりません。電圧が不安定になると、フィラメントが焼損したり、センサーアレイの硬化が不均一になったりします。私たちは常にPIDコントローラーの使用を推奨します。これにより、温度が設定値を超えるのを防げます。
カーボンフットプリントの観点から
赤外線を使えば、カーボンフットプリントを減らすことができます。ウォームアップの遅れもありません。ランプが点灯している間は電力を供給し、消灯すればすぐに電力供給を止めます。
しかし、問題は、これらのランプからは大量の放射熱が発生するということです。注意しないと、その熱が周囲の電子機器に影響を与えてしまいます。
冷却システムを適切に調整する必要があります。そうしないと、センサーを扱うロボットが予期より早く故障してしまいます。また、冷却が不十分だと、HVACシステムが余分に稼働して周囲の熱と戦わなければならず、得られたはずの省エネ効果は台無しになります。