바이오센서 장비가 과열되는 것을 막으세요.
바이오센서를 제작할 때 정확한 온도 조절은 꽤 어려운 문제입니다. 일반적인 적외선 램프를 사용한다면, 그 램프가 열을 사방으로 방출한다는 것을 아실 텐데요. 즉, 360도로 열이 퍼지는 것입니다.
문제는, 웨이퍼를 가열하려고 할 때 장비 내부도 함께 과열된다는 점입니다. 장비의 벽면이 너무 뜨거워지면 전자 부품들이 손상될 수 있으며, 심각한 경우에는 작업자가 화상을 입을 수도 있습니다. 정말 문제가 많죠.
해결책은 바로 방향성을 고려하는 것입니다.
모든 방향으로 열이 새어 나가는 일반적인 석영관 대신, 반사체와 선택적으로 열을 방출하는 장치를 사용합니다. 마치 일반 전구 대신 손전등을 사용하는 것과 같습니다. 이렇게 하면 적외선 에너지를 정확한 위치에 집중시킬 수 있습니다.
그 결과, 장비의 본체가 더 이상 거대한 방열판 역할을 하지 않습니다. 이로 인해 기계의 작동 방식에 큰 변화가 생깁니다. 전체 장비가 오븐처럼 될 필요 없이 빠르게 온도를 올릴 수 있습니다. 게다가 냉각 팬도 더 이상 최대 출력으로 작동할 필요가 없으므로, 외부 케이스가 안전 위험이 되는 상황도 줄어듭니다.
하지만 한 가지 주의할 점이 있습니다.
방향성 있는 가열도 완벽한 해결책은 아닙니다. 빛을 한 지점에 집중시키기 때문에, 그 지점의 열 밀도가 매우 높아집니다. 만약 램프의 위치가 몇 밀리미터만라도 틀어져 있다면, 기판에 과열된 부분이 생길 수 있습니다.
따라서 하드웨어 설치에는 반드시 세심한 주의가 필요합니다. 마운팅 브래킷은 약간의 움직임도 없어야 합니다.
또한 PID 컨트롤러와 빠르게 반응하는 온도 센서를 함께 사용하는 것이 좋습니다. 이를 통해 첫 번째 가열 과정에서 온도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있습니다.
만약 기존 설비에 이 기술을 적용한다면, 먼저 반사체의 위치를 꼭 확인해 보세요. 반사체가 비뚤어져 있다면, 열이 벽에 그대로 전달될 뿐이므로, 결국 아무런 효과가 없습니다.