バイオセンサーを作る際には、温度管理が非常に重要です。硬化や析出の過程で温度が数度でも変動してしまうと、全体の製品が台無しになってしまいます。これは非常に厄介で、コストもかさんでしまいます。
そのため、私たちは高密度の赤外線システムを利用します。対流式オーブンが空気をゆっくり温めるのを待つ代わりに、赤外線は直接熱を照射します。つまり、目標物に直接熱が当たるのです。
推測するのではなく、正確に把握しよう
現代の製造ラインでは、加熱要素は「ブラックボックス」のようなものではいけません。私たちは、赤外線システムをデジタル制御装置と連携させて使います。そうすれば、実際にどのように熱が分布しているかを把握できます。ランプの出力をリアルタイムでフィードバックさせることで、ウェハ上の不均一な熱分布を解消できます。これにより、熱をコントロール可能なものに変えることができます。結果として、スクラップが減り、問題も少なくなります。
トレードオフ（現実的な話）
このような作業には、通常、短波長の赤外線ランプが使われます。これらは高速で動作します。長時間熱にさらされると劣化してしまう材料を扱う際には、これは大変役立ちます。
しかし、注意点もあります。出力を高くするほど、基板上の部品が壊れやすくなります。高出力のランプを使えば迅速に作業が進みますが、注意しないと熱衝撃を引き起こしてしまいます。そのため、急速な切り替えに対応できるPID制御装置が必要です。また、電源の電圧もランプの電圧に合致している必要があります。そうでないと、ランプが点滅したり、すぐに故障したりします。
実際の現場での活用
実際にこれらをラインに組み込む際には、取り付けスペースを考慮する必要があります。私たちはモジュール式のマウントを使用しているので、装置全体を分解することなくランプを交換できます。PLCに接続すれば、完全自動化されたシステムが実現します。
最後に、高出力の赤外線ランプは大量の廃熱を発生させます。排気や冷却システムを怠ってはいけません。部屋の温度が上がりすぎると、電子部品が正常に動作しなくなり、元の状態に戻ってしまいます。