もうオーブンを待つのはやめましょう：なぜバイオセンサーにとって赤外線が熱風より優れているのか
もし今でも熱風循環式のオーブンを使ってバイオセンサーを加熱しているのであれば、おそらく一日の多くの時間を単に待つだけに費やしていることでしょう。
その仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その後でその空気がセンサー自体を温めます。これは非常に遅いプロセスです。まるでオーブンが目的の温度に到達するのを待っているだけのようです。
もっと良い方法があります。
赤外線ランプを使えば、中間媒体を排除することができます。部品の周辺の空気を温める代わりに、赤外線はエネルギーを直接センサー本体に送り込みます。
これはほぼ瞬時に行われます。ウォームアップの必要もなく、余計な時間もかかりません。
半導体製造の世界では、これは大きな利点です。処理時間を40％から70％も短縮できます。部品全体を加熱するのではなく、部品だけを加熱するため、広大なスペースを占領する巨大なオーブンは不要です。同じ性能を得ながらも、より少ないスペースで済みます。
しかし、これは「設定して放置する」というわけにはいきません。
赤外線の熱は方向性があります。センサーの形状が複雑だと、熱が均等に届かない場所ができてしまいます。単にランプを置くだけでは不十分で、ランプの位置や反射板の角度を巧みに調整して、ウェーハの各部分に均等に熱が届くようにしなければなりません。
一般的には短波または中波の赤外線が使われます。これにより、ポリマーや化学物質の層の奥深くまで熱が届き、非常に高い熱密度が得られます。
ただし注意が必要です。エネルギーが集中しているため、冷却システムもしっかりしていなければなりません。ランプのケースが熱くなってしまうと、電子部品が損傷してしまいます。
なぜこれが最善の方法なのか
大量生産を行う場合、赤外線は今や標準的な手段です。巨大な対流式オーブンに代わり、熱管理をより精密に行うことができます。
さらに、大きな利点があります。センサーが高温下で長時間放置される時間が少なくなるため、繊細なバイオ試薬がダメになる可能性も低くなります。センサーを壊すことなく、必要な硬化処理を行うことができます。