장비를 가열하는 것을 그만두고, 웨이퍼를 가열하는 데에 에너지를 사용해 보세요.
바이오센서 제작을 해본 사람이라면 열 문제가 얼마나 심각한지 잘 알 것입니다. 일반적인 IR 램프들은 기본적으로 전구와 같아서, 열을 모든 방향으로 방출합니다.
문제는, 그 에너지의 대부분이 기판에 닿지 않는다는 점입니다. 오히려 기계의 내부 벽에 부딪혀 버립니다. 그 결과, 기계의 외부는 매우 뜨거워지고, 강철로 된 케이스를 따뜻하게 유지하기 위해 엄청난 양의 에너지가 낭비됩니다. 이는 비효율적일 뿐만 아니라, 안전상의 위험도 있습니다.
열을 제대로 전달하는 방법
우리는 이 문제를 해결하기 위해 광선을 집중시키는 방식을 사용했습니다. 그냥 석영관만 사용하는 대신, 반사판과 필터를 사용하여 IR 에너지를 한 방향으로 집중시킵니다.
마치 투광등 대신 손전등을 사용하는 것과 같습니다. 그렇게 하면 모든 에너지가 웨이퍼에 직접 전달됩니다. 열이 기계 내부에서 헤매지 않기 때문에, 기계는 더 시원해지고, 재료도 훨씬 빠르게 온도가 상승합니다.
하지만 단점도 있습니다
광선을 집중시키면 오차의 여지가 줄어듭니다. 정밀한 정렬이 필요합니다. 만약 램프가 몇 밀리미터만큼이라도 움직이면, 기판에 차가운 부분이 생기게 되고, 이는 일관성 있는 결과를 얻는 데 큰 장애가 됩니다. 설치할 때 그냥 대충 하는 것은 안 되며, 모든 것을 정확하게 고정할 수 있는 견고한 마운팅 브라켓이 필요합니다.
이것이 작업 현장에 주는 혜택
가장 좋은 점은, 전자 장비가 손상되는 것을 막기 위해 과도한 크기의 냉각팬을 구입할 필요가 없다는 것입니다. 에너지를 화학 반응에 집중시키면, 작업 공간이 훨씬 더 안전해지고 조용해집니다. 게다가, 과도한 전력 비용도 절약됩니다.