왜 바이오센서에 적외선 경화 방식을 사용하는가?
바이오센서를 제작할 때 열은 매우 중요한 요소입니다. 접착제나 기판을 경화시키기 위해서는 열이 필요하지만, 너무 과도한 열을 가하면 수시간 동안 준비해온 생물학적 층들이 손상될 수 있습니다. 따라서 균형을 잘 맞춰야 합니다.
그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용합니다. 거대한 오븐을 사용해 열을 가하는 대신, 적외선은 에너지를 직접 재료로 전달합니다. 이 방식은 효율적입니다.
물리적 원리는 사실 아주 간단합니다.
전통적인 오븐은 제품 주변의 공기를 가열하는 데 많은 시간이 걸립니다. 이는 낭비일 뿐입니다. 반면 적외선 램프는 방사선을 내보내고, 바이오센서 칩에 함유된 폴리머들이 그 에너지를 흡수합니다. 그 결과, 훨씬 빠르게 경화됩니다. 더 이상 오븐이 온도에 도달할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 게다가 램프가 제품과 직접 닿지 않으므로 교차 오염의 위험도 없습니다.
가장 좋은 점은, 유해한 용매나 중금속 촉매를 사용할 필요가 없다는 것입니다. 방사선이 화학적 결합을 유도하기 때문입니다. 이렇게 하면 모든 면에서 더 깨끗해집니다.
물론, 완벽한 것은 아닙니다. 몇 가지 단점도 있습니다.
적외선 램프는 작은 공간에 많은 열을 집중시키기 때문에, 경화 튜널의 크기를 약 60%까지 줄일 수 있습니다. 이는 공간을 크게 절약할 수 있다는 의미입니다.
하지만 주의해야 합니다. 기판의 두께가 다르면 ‘핫스팟’이 생겨 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 그러므로 반사판과 간격을 조절하여 열이 고르게 분산되도록 해야 합니다.
시스템을 효율적으로 운영하기
우리는 사용자가 복잡한 조작을 하지 않도록 시스템을 설계했습니다. 램프가 고장 나더라도 전체 기계를 분해할 필요가 없습니다. 그저 램프를 교체하고 연결부에 이물질이나 산화가 있는지 확인한 다음 새 램프를 장착하면 됩니다. 간단합니다.
적외선을 사용하면, 기존의 용매 건조 방식에서 필요했던 복잡한 VOC 제거 시스템도 필요 없어집니다. 전력 비용도 줄어들고, 클린룸의 공기도 더 깨끗해집니다.
결국, 공기를 가열하는 대신 제품 자체를 가열하는 것입니다.