バイオセンサーを硬化させつつ、その生物学的成分を破壊しないための秘訣
バイオセンサーを作る際には、微妙なバランスを保つ必要があります。接着剤やポリマーを硬化させるためには十分な熱が必要ですが、熱が強すぎると生物学的な試薬が壊れてしまいます。まさに微妙なバランスです。
そのため、私たちは短波長の赤外線ランプを使用します。大きなオーブンで加熱するのではなく、赤外線を直接基材に当てるのです。これにより、効率的に加熱でき、他の装置が過度に熱を受けることもありません。
毒素や不純物の排除
従来の半導体乾燥法はめちゃくちゃでした。対流式オーブンや化学薬品を多用する処理が必要で、鉛を含む安定剤や、塗料工場のような臭いのする溶剤が使われていました。
しかし赤外線を使えば、材料の特定の吸収帯にエネルギーを集中させることができます。これにより、鉛フリーの水性樹脂やUVハイブリッド樹脂を使用でき、赤外線照射によってすばやく硬化させることができます。
その結果、部屋中に有毒なガスが充満することもなく、センサーに鉛の残留物も残りません。ずっと清潔になります。
電力と熱、そして「表面だけ硬化する」という問題
対流式ヒーターは、実質的に巨大なエアヒーターのようなもので、空気を温めるだけで大量のエネルギーが消費されます。一方、赤外線ランプは異なります。即座に加熱できます。
センサーが硬化ゾーンに入った瞬間に熱が供給され、出て行った瞬間には電力供給が止まります。そのため、電気代が削減され、クリーンルームの空調も過度に動かす必要がありません。
ただし、注意点があります。温度上昇の速度に注意しましょう。 赤外線は非常に速く作用するため、コントローラーの設定が正しくないと、温度が上昇しすぎてしまいます。そうなると、表面は硬化して見えますが、内部は依然として湿っている状態になります。理想的ではありません。
作業環境のクリーン化
赤外線を使用することで、作業スペースが広く感じられます。巨大で騒音の多いオーブンを捨てて、コンパクトな赤外線ランプに置き換えることができます。
燃焼ガスや重油の心配もないため、現在の多くの工場が目指す「グリーン」な目標にも合致します。ISO 14001の基準を達成しつつ、生産ラインの速度を落とさない簡単な方法です。