생물센서에 IR 가열 방식을 채택한 이유
생물센서를 제작할 때 열은 매우 중요한 요소입니다. 폴리머를 경화시키거나 화학적 반응을 유도하기 위해서는 열이 필요하지만, 너무 과도한 열을 가하면 기판이 손상될 수 있습니다. 따라서 적절한 열량을 조절하는 것이 매우 중요합니다.
오랫동안 사람들은 큰 대류 오븐을 사용해왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 작은 웨이퍼를 데우기 위해整个 방의 공기를 데우는 것은 낭비입니다. 그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용하기로 했습니다. 방 전체를 데우는 대신, 열을 정확히 필요한 곳에 집중시킬 수 있습니다.
속도와 정확성
가장 큰 장점은 바로 속도입니다. 우리는 0.76에서 1.5 마이크론 사이의 파장을 내는 램프를 사용합니다. 그 덕분에 열이 거의 즉시 재료 속으로 전달됩니다. 몇 분씩 기다려야 했던 것과 달리, 이제는 몇 초만 기다리면 됩니다. 또한, 웨이퍼 전체의 온도가 훨씬 더 일관적입니다. 응답 시간이 매우 빠르기 때문에 PID 컨트롤러를 통해 온도를 ±1°C 범위 내로 유지할 수 있습니다. 센서의 감도가 일정하지 않은 문제를 겪어본 사람이라면, 그 작은 차이가 얼마나 중요한지 알 것입니다.
공장의 효율성 향상
또 다른 장점은 에너지 절약입니다. 대부분의 오븐들은 몇 시간 동안 계속 뜨거운 상태를 유지해야 하므로 에너지를 많이 소모합니다. 반면 IR 시스템은 즉시 작동합니다. 스위치를 누르면 바로 열이 나오므로 예열이나 에너지 낭비가 없습니다. 게다가 HVAC 시스템도 훨씬 덜 부담을 받게 됩니다.
단점도 있습니다
물론 완벽한 것은 없습니다. 고강도 IR 램프의 경우 끝부분이 매우 뜨거워집니다. 냉각 시스템을 제대로 갖추지 않으면 필라멘트가 손상되거나 홀더가 변형될 수 있습니다. 그래서 우리는 석영으로 만든 케이스와 특수 코팅을 사용하여 열을 다시 목표 지점으로 보냅니다. 다만, 청소용 화학물질을 사용할 때는 주의해야 합니다. 너무 강력한 화학물질을 사용하면 코팅이 손상될 수 있습니다.
하지만 그만한 가치가 있습니다. 에너지를 절약할 뿐만 아니라, 공간도 절약됩니다. 크고 무거운 오븐 대신, 작고 효율적인 IR 모듈을 사용할 수 있습니다. 그렇게 되면 공장 내 다른 도구들을 위한 공간도 더 생깁니다.