기계를 가열하는 것을 그만두고, 센서에 열을 공급하세요.
바이오센서를 제작할 때는 온도가 매우 중요합니다. 하지만 문제는, 대부분의 고성능 장비에서는 기판을 적절한 온도로 유지하는 것만으로는 부족합니다. 열이 다른 곳으로 퍼지는 것을 막아야 합니다.
일반적인 열원을 사용하면 에너지가 사방으로 퍼집니다. 그 결과, 장비의 케이스가 마치 거대한 라디에이터처럼 작동하게 됩니다. 이로 인해 작업자의 손이 다칠 수 있으며, 심지어 기계 내부의 민감한 부품들이 손상될 수도 있습니다.
정말 엉망입니다.
열을 효과적으로 전달하는 방법
이 문제를 해결하기 위해 우리는 방향성이 있는 적외선 램프를 사용했습니다.
이는 전구와 손전등의 차이와 같습니다. 전구는 360도로 열을 방출하지만, 이 램프들은 반사판을 이용해 에너지를 특정 방향으로 보냅니다. 그래서 열이 웨이퍼에 집중되고, 주변의 공기나 케이스는 영향을 받지 않습니다.
또한, 냉각팬도 그다지 열심히 돌아갈 필요가 없습니다. 케이스가 낭비되는 에너지를 흡수하지 않으므로, 전체 시스템이 훨씬 더 시원하게 유지됩니다.
설치 방법
이 램프들을 설치할 때는 가능한 한 작은 공간을 활용해야 합니다. 열원을 목표물에 최대한 가깝게 배치해야 하지만, 너무 가까이 두어서는 안 됩니다.
우리는 고밀도 방출기를 사용합니다. 이렇게 하면 열이 빠르게 집중됩니다. 그래서 하루 종일 고온 상태로 있어도 램프의 필라멘트가 과열되는 것을 막을 수 있습니다.
단점
물론, 이건 마법 같은 해결책은 아닙니다. 열이 너무 집중되기 때문에, 만약 기판이 약간만 비뚤어져 있어도 바이오센서에 ‘열점’이 생길 수 있습니다.
따라서 정확한 위치 조절이 매우 중요합니다. 여기서는 마이크론 단위의 정밀도가 필요합니다. 만약 정렬이 틀어지면, 그 집중된 열이 얇은 필름 층을 태워버릴 수 있습니다.