バイオセンサーの製造における炭素排出量削減：なぜ私たちは赤外線を採用したのか
バイオセンサーを製造する際には、困難な硬化や乾燥の工程が伴います。長年にわたり、業界では従来の対流式オーブンが使用されてきました。しかし、大量の空気を温めるだけで、ごく小さなセンサーを温めるのは、エネルギーの無駄遣いです。
そこで私たちは、そのようなオーブンの代わりに赤外線ランプシステムを採用しました。これは単純な対策ですが、空気を温める必要がなくなるため、工場の炭素排出量を大幅に削減できます。
熱を必要な場所に届ける
基板が変形するのは誰も望みません。それを防ぐためには、迅速に熱を供給する必要があります。ここで赤外線が役立ちます。熱い空気が循環するのを待つ代わりに、ランプから直接エネルギーがウェーハに送られます。遅延も待ち時間もありません。また、特定の吸収帯を狙うことができるため、エネルギーは正確に必要な場所に届きます。その結果、処理速度が上がり、部品の取り扱い時に大きな金属箱を温めるために消費される電力も削減されます。
適切な波長の選択
私たちは適当なランプを使うのではなく、センサーの材料に合わせて波長を選びます。厚い基板の場合は、深部まで熱を届けるために短波長の赤外線を使用します。一方、表面の薄い有機膜の場合は、中波長が適しています。また、コーティングされた石英製のケースも使用します。これにより、紫外線がセンサー内の敏感な生物学的試薬を劣化させるのを防ぎます。
実際の設置状況
「グリーンファクトリー」を構築しようとする場合、大きな加熱装置の代わりにコンパクトな赤外線アレイを使用するのは当然の選択です。これにより、クリーンルーム内のスペースを有効活用できます。ただし、注意が必要です。赤外線は非常に強力です。熱が集中するため、瞬時に高温になります。冷却システムが十分でない場合、センサーのハウジングが溶けてしまう可能性があります。そうならないように、私たちは閉ループPID制御器を使用しています。これにより、温度が過剰に上昇するのを防ぎ、不良品が生じるのを避けることができます。