一度の故障で、生産された製品全体が台無しになることは避けたいものです。
バイオセンサーの製造において、一度の故障がすべてを台無しにしてしまうのです。
例えば、大量生産中に赤外線ランプが壊れてしまったとします。すると、石英の破片やハロゲンガスが基板に降り注ぎます。これは悪夢のような状況です。このような二次的な汚染はほぼ除去不可能であり、結果として生産された製品全体が廃棄処分になってしまいます。
私たちは、このような事態を防ぐ方法を長年研究してきました。
汚染を内部に封じ込める
ほとんどのランプは、シール部分が壊れることで故障します。それは、ストレスが最も集中する場所です。これを解決するために、ガラスと金属の接合部を特別な方法で処理し、高温になっても割れないようにしています。また、高純度の融着石英の壁厚も厚くして、急激な温度変化に対応できるようにしています。
しかし、それだけではありません。
ランプの周囲には、破損に強い保護用のケースを取り付けています。内側のフィラメントが壊れたり、管が割れたりした場合、外側のケースが破片を受け止めます。これは単純な安全装置ですが、迅速な部品交換と工場全体の停止という違いをもたらします。
熱問題の対処
これらのランプを最大出力で動かすと、莫大な量の熱が発生します。冷却システムがその熱を処理できない場合、ランプの端が過熱して破裂してしまいます。
これを防ぐために、フィラメントの長さと電圧を調整します。そうすることで、熱が均等に分散され、「ホットスポット」が生じるのを防ぎます。これにより、ガラスが疲労して早期に割れるのを防げます。
妥協点
ただし、この保護用のケースを使うと、赤外線の透過率が少し低下します。そのため、出力を上げたり、ウェーハをより長時間加熱したりする必要があります。これは小さな調整に過ぎませんが、重大な汚染事故を避けるためには必要な代償です。
ただし、高温に耐えられる配線を使用し、反射器を常に清潔に保つことが重要です。そうすれば、歩留まりを高く保ちつつ、クリーンルームを清潔に保つことができます。