機械を加熱するのをやめて、センサーを加熱しましょう
バイオセンサーを作る際には、温度が何よりも重要です。しかし問題は、ほとんどの高機能な機器では、基材を適切な温度に保つだけでなく、余分な熱が他の場所に漏れないようにすることも難しいという点です。
通常の加熱源を使うと、エネルギーがあらゆる方向に放出されます。その結果、装置のケースが巨大なラジエーターのようになってしまいます。そうなると、壁面が過度に高温になり、作業員の手を焼いたり、さらに悪いことに、機器内の敏感な部品が損傷したりします。
本当に厄介ですね。
より良い熱移動方法
私たちは、指向性のある赤外線ランプを使用することでこの問題を解決しました。これは、電球と懐中電灯の違いに似ています。電球は360度全方向に熱を放散しますが、このランプは反射器を使ってエネルギーを特定の方向に向けて送ります。そうすることで、ウェハーに直接熱を当て、周囲の空気やケースには影響を与えません。
また、冷却ファンの負担も大幅に軽減されます。ケースが無駄なエネルギーを吸収しなくなるため、全体のシステムがずっと冷たく保たれます。
設置方法
これらのランプを回路に接続する際には、できるだけ狭い範囲で配置したいです。加熱源はできるだけターゲットに近づけたいですが、実際に触れるほど近づけてはいけません。
私たちは高密度のエミッターを使用しています。これにより、迅速に加熱が行われます。つまり、一日中高温度状態に置かれることがなく、ランプのフィラメントが早期に劣化することもありません。
問題点
ただし、これは魔法のような解決策ではありません。熱が非常に集中するため、非常に強烈な領域が生じます。もし基材の位置が少しでもずれていると、バイオセンサーに「ホットスポット」ができてしまいます。
そのため、位置合わせには細心の注意が必要です。マイクロメートル単位の精度が求められます。もし位置がずれると、その集中した熱によって薄膜層が破壊されてしまう可能性があります。