왜 우리가 오븐 대신 적외선을 사용하는가?
바이오센서를 제작할 때, 경화 과정은 매우 섬세한 작업입니다. 화학적 층들을 완벽하게 안정시켜야 하지만, 열을 조절하는 데 실수하면 전체 기판이 손상될 수 있습니다.
오랫동안는 대류식 오븐이 주로 사용되었습니다. 하지만 솔직히 말해서, 큰 공간을 가열하는 것은 시간과 에너지의 낭비입니다. 게다가 온도가 급격히 변하지 않도록 하기 위해 사람들은 화학 촉매나 납 기반의 유동제를 사용했습니다. 이 방식은 복잡하고 까다롭습니다.
그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용하기로 했습니다. 공기를 전혀 사용하지 않는 것입니다.
부품만을 가열하는 방식
마치 사우나에 앉아서 따뜻해지기를 기다리는 대신, 햇볕 아래에 서 있는 것과 같습니다.
적외선 램프는 전자기파를 바이오센서 재료에 직접 전달합니다. 이 방식은 효율적이며 빠릅니다. 에너지가 필요한 곳에 직접 전달되기 때문에, 가열 시간도 거의 즉각적입니다.
가장 좋은 점은 납 기반의 안정제를 사용할 필요가 없다는 것입니다. 열이 균일하게 전달되기 때문에, 불균일한 가열 문제도 발생하지 않습니다.
청소의 필요성도 줄어듭니다
半導體 산업에서는 ‘납 없는’ ‘무배출’ 제품을 만들어야 하는 압력이 있습니다. 적외선을 사용하면 이러한 목표를 훨씬 쉽게 달성할 수 있습니다.
전기를 이용해 광자를 생성하기 때문에, 가열 요소에서 연소 가스나 유해한 물질이 발생하지 않습니다. 납이 들어간 합금도, 유해한 물질도 없습니다.
그리고 전기 요금도 절약됩니다. 대류식 오븐의 경우, 큰 공간을 따뜻하게 유지하기 위해 많은 에너지가 필요하지만, 적외선 램프의 경우는 부품이 빛에 비춰질 때만 작동합니다. 그래서 청정실도 오븐처럼 변하지 않으며, HVAC 시스템도 과부하가 걸리지 않습니다.
단점도 있습니다
물론 완벽한 방법은 아닙니다. 고강도 적외선은 강력하지만, 오차의 여지는 매우 적습니다. 벨트의 속도가 느려지거나 전압이 잠시 상승하면 바이오센서의 유기층이 손상될 수 있습니다. 그래서 센서와 PID 컨트롤러를 정확하게 설정해야 합니다.
하지만 설정을 제대로 한다면, 이 방법은 가장 효율적인 방법입니다. 화학 물질도 줄어들고, 에너지도 절약되며, 더 깨끗한 제품을 얻을 수 있습니다.