バイオセンサーの製造過程でランプが爆発してしまった経験がある人なら、それがどれほど悪夢のようなことか理解できるでしょう。問題は単に生産停止だけではありません。ガラスの破片やハロゲンガスの問題もあります。また、ウェーハが突然ごみで覆われてしまうという問題もあります。
一度でも爆発が起これば、製造されたウェーハはすべてダメになってしまいます。まさに大惨事です。
なぜランプが爆発するのか？ 通常、これは熱衝撃や局所的な過熱が原因です。これに対処するために、私たちは急速な加熱・冷却にも耐えられる高純度の合成石英を使用します。
また、フィラメントが正確に中心に位置しているかも徹底的に確認します。なぜかというと、熱がチューブの壁全体に均等に分布しなければ、弱点ができてしまい、そこから亀裂が生じるからです。
ウェーハを汚れから守る 私たちは単にランプが壊れないことを願うだけではありません。予備の対策も講じています。 エミッターを高温度に耐えられる石英のカバーや特別な保護コーティングで包みます。これは安全網のような役割を果たします。もし内部のランプが壊れても、このカバーがすべてを受け止めてくれます。そうすれば、ウェーハにガラスの破片が付着することはありません。パニックになる必要もありません。
また、端の部分も手を抜きません。安価なランプは、接続部から漏れが出やすいことがあります。私たちは強化されたエンドキャップやコネクタを使用し、高ワット数の状態でもガスが漏れ出さないようにしています。
正直なトレードオフ しかし、これらの安全装置を追加すると、熱源とウェーハの間に物理的な障壁ができてしまいます。 その結果、赤外線の効率が少し低下します。カバーの厚さによっては、3％から7％程度低下することもあります。目標とする温度に到達するために、昇温時間を調整したり、電力を上げる必要があるかもしれません。
でも正直、ウェーハをすべて廃棄しなくて済むのであれば、それは小さな代償に過ぎません。
最後に、正確なPID制御を行うことが大切です。電圧の急激な変動がランプに影響を与えると、どんなに保護装置を使っても、ランプは早く壊れてしまいます。電力を安定させておけば、機器も長持ちします。