実際に重要な場所により多くの熱を送る
ウェーハ上にバイオセンサーを作成するとき、熱が正確に表面に当たることが必要です。しかし、一般的な赤外線ランプには問題があります。そのエネルギーの大半が後方に反射したり、あちこちに散らばってしまいます。結果として、機械の筐体を温めるだけの電力が無駄に消費されてしまいます。
私たちはより良い方法を見つけ出しました。ランプのケースに高反射率の金コーティングを施すのです。
なぜ金なのか？
それは光の性質に関係しています。アルミニウムは一般的な用途には適していますが、タングステンフィラメントから放出される特定の赤外線に対しては、金の方が優れています。
柔らかく無駄な光ではなく、金の反射板によって光子が前方に送り出されます。これによりビームが狭くなり、1平方ミリメートルあたりの出力が増えます。つまり、電力設定を変えることなく、より多くの熱を目的の場所に送ることができるのです。
難しい点
ただ単に出力を上げればいいわけではありません。このように熱を集中させると、基板の限界に近づいてしまいます。反射板の効果が強すぎると、「ホットスポット」が発生します。これはバイオセンサーにとっては大きな問題で、ウェーハが変形したり、苦心して塗布した化学層が破壊されたりする可能性があります。反射板の焦点距離とウェーハの位置の間で適切なバランスを見つける必要があります。
これらは、既存の赤外線装置の簡単な交換用部品として作られています。ただし、注意点として、このシステムは非常に効率的なため、ケースの背面は冷たく保たれますが、目的の部分は急速に高温になります。PIDコントローラーやサーミスターがこの急激な温度上昇に対応できるかを確認する必要があります。
メリット
最も良い点は、目的の温度に到達するために必要なランプの数が少なくて済むことです。つまり、加熱装置が占めるスペースが減り、電源装置の負担も軽減されます。ウェーハ上の必要な場所に正確に熱を送ることができ、クリーンルームもサウナのようにならずに済みます。