もう、機械自体を加熱するのをやめて、センサー部分だけを加熱しましょう。
バイオセンサー用の半導体部品を扱ったことがある人なら、廃熱の問題に悩まされた経験があるでしょう。一般的な照明を使うと、エネルギーがあちこちに散逸してしまいます。これは本当に混乱を招きます。
エネルギーを無駄にするだけでなく、装置の内壁をラジエーターのようにしてしまいます。その結果、筐体が非常に高温になり、機械に触れる人にとっては大変な状況です。また、近くにある敏感な部品にとっても大きなリスクとなります。
鍵は、熱を特定の方向に集中させることです。
単に石英管を使って何とかなると思わず、反射板や特定の波長を利用して熱を集中させます。これは、電球からレーザーに切り替えるのと同じです。エネルギーを正確に目的の場所に送り込むのです。
そうすれば、空気や筐体の温度は下がります。熱が集中するため、急激な温度勾配が生まれます。目的の材料は必要な温度に達しますが、装置の内壁はほとんど影響を受けません。つまり、筐体が溶けないようにするために、巨大な冷却ファンや厚い断熱材を使う必要がなくなります。
ただし、注意点もあります。
バイオセンサーラインにこのような照明を設置するには、バランスを取る必要があります。数ミリメートルでも位置がずれると、ウェハー上に冷却されない部分ができてしまいます。ですから、取り付けブラケットをしっかり固定することが重要です。
また、熱が集中するため、焦点部分の温度は非常に高くなります。筐体自体は安全ですが、対象となる材料は大きなダメージを受けます。そのため、温度上昇の速度を注意深く管理する必要があります。速すぎると、材料が破損してしまう可能性があります。
しかし、その効果は十分に価値があります。
作業員は、機械の外側に触れても火傷する心配がありません。これは全員にとって利点です。また、巨大なヒートシンクを持ち運ぶ必要がないため、設置スペースも節約できます。
すべてがより迅速に進みます。エネルギーが直接製品に伝わり、サイクルタイムも短縮されます。これは、より効率的な作業方法です。