IR加熱を活用して、バイオセンサーの製造プロセスをより環境に優しいものにする
バイオセンサーを製造するのは、非常に繊細な作業です。材料を完全に乾燥させ、適切に硬化させる必要がありますが、そのためには大規模な対流式オーブンが必要になります。しかし正直なところ、そうしたオーブンはエネルギー消費量が莫大です。
私たちは、そうしたオーブンの代わりに赤外線ランプシステムを使用し始めました。大量の空気を温めるのではなく、直接材料自体を加熱するのです。これは、家全体を暖めるためにファーネスを使うのと、手を温めるために小型のヒーターを使うのと同じです。
エネルギー効率の面
従来の加熱方法は無駄が多いです。熱い空気を動かすだけで多くの電力が消費されます。一方、赤外線は電磁波を利用して瞬時に熱を伝達します。実験室では、システムが十分に温まるのを待つ必要がなく、また、機械が停止していても電力が消費されることはありません。使用する材料に合わせてランプの設定を調整すれば、1枚あたりの電力消費量が大幅に減少します。
正確な制御
単純に熱を与えるだけでは不十分です。半導体製造においては、ミスの余地は一切ありません。精度を保つために、ランプと高速応答型の温度計、PIDコントローラーを組み合わせています。これにより、温度が急上昇して製品が損傷するのを防げます。ただし、フル稼働状態の場合は、排気システムが十分に機能するか確認する必要があります。もし熱が一点に集中すると、基板上の部品が変形してしまい、それは避けたい問題です。
「吸血鬼的な」電力消費の削減
カーボンニュートラルを目指すなら、「吸血鬼的な」電力消費を抑える必要があります。つまり、接続されているだけで電力を消費する機器を排除するのです。赤外線の利点は、即座に加熱できる点です。オンにして、オフにして、完了です。1日8時間も巨大なオーブンを動かし続ける必要はありません。これにより、工場全体の負担が軽減されます。
ただし、初期設定には少し費用がかかります。冷却スポットがないかを確認するために、トレイの配置を調整する必要があります。しかし、一度設定が完了すれば、最初の年以内に得られる省エネ効果でハードウェアのコストを回収できます。これは、生産ラインの速度を落とさずに「グリーンファクトリー」という称号を得る賢明な方法です。