なぜバイオセンサーの製造において、熱風の代わりに赤外線を使用するのか
バイオセンサーを製造する際には、適切な硬化や脱水処理が非常に重要です。長年にわたり、ほとんどの場合、熱風を利用していました。これは昔ながらの方法です。しかし問題は、わずかな基板を適切な温度にするために、巨大な空気の箱を加熱しなければならない点です。これは時間がかかり、面倒であり、正直、時間の無駄です。
待つ時間が最悪です。
ここで赤外線ランプが役立ちます。赤外線は、部品周辺の空気を温めるのではなく、電磁波を直接基板に届けます。まるで部屋が温まるのを待つのと、直射日光の中に入るのとの違いのようです。
「温度上昇の時間」がほぼなくなります。高度な半導体加工では、対流式オーブンが安定するのを待つのは生産性を著しく低下させます。赤外線を使えば、目標温度にほぼ即座に到達します。もう遅延はありません。
現場での正確な制御
このために高密度エネルギーランプを使用しますが、そこにはコツがあります。波長を調整して、バイオセンサー内の材料に合わせる必要があります。そうすれば、活性層を適切に硬化させつつ、キャリアプレートを壊すことはありません。
しかし注意が必要です。狭い範囲に多くのワット数を集中させると、過熱が起こります。少しでも間違えると、繊細なバイオコーティングが破壊されてしまいます。それを防ぐために、赤外線温度計やフィードバック制御装置を併用します。そうすれば、表面温度を±1℃以内に保つことができます。機械が温度を監視してくれるので、手動で管理する必要がありません。
妥協点（何事にもデメリットはある）
赤外線は非常に高速ですが、方向性があります。熱風は部品を覆うように暖めますが、赤外線には明確な視線が必要です。
もしセンサーの形状が変わっていたり、深い溝があったりすると、「シャドウゾーン」と呼ばれる、熱が届かない部分ができてしまいます。これを解決するために、反射板を使って放射線を反射させたり、複数のランプを使って異なる角度から部品を照らしたりします。
最後に、冷却システムもしっかり機能しなければなりません。基板が急速に高温になるため、同じ速度でその熱を取り除く必要があります。そうしないと、熱収縮が起こり、それは誰も望まない問題です。