IR 가열 vs. 핫에어: 생체센서 제작을 위한 더 나은 방법
생체센서를 제작할 때, 경화 및 건조 과정은 종종 매우 번거로운 작업입니다. 대부분의 기존 장비들은 여전히 핫에어를 사용합니다. 물론 이 방법도 효과는 있지만, 속도가 너무 느립니다. 정말로 매우 느립니다.
핫에어를 기다리는 것의 문제점
대류식 오븐이 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 공기를 가열한 다음, 그 공기가 기판에 열을 전달하기를 기다려야 합니다. 이는 중간 단계가 필요한 과정입니다.
반면, IR 램프는 전자기파를 이용해 재료에 직접 열을 가합니다. 방 안의 공기를 가열하는 데 시간을 낭비하지 않고, 센서 자체를 직접 가열할 수 있습니다. 이로 인해 몇 분이 걸리던 작업이 몇 초 만에 완료됩니다. 반도체 처리에 있어서는 이는 큰 장점입니다. 더 큰 창고를 빌릴 필요 없이 훨씬 더 많은 양의 제품을 생산할 수 있습니다.
단순히 “플러그를 꽂기만 하면 되는” 것은 아닙니다
물론, 단순히 히터를 교체하는 것만으로는 충분하지 않습니다. IR 램프는 매우 강력한 열을 발생시킵니다. 냉각팬을 제대로 사용하지 않거나 전원 공급 장치에 문제가 생기면 온도가 너무 높아질 수 있습니다. 조금만 실수해도 센서의 유기층이 손상될 수 있습니다. 따라서 안정적인 PID 컨트롤러가 필요하여 온도를 적절히 조절해야 합니다.
왜 우리는 이 방식으로 전환하는가?
대류식 오븐을 사용하지 않는 이유는 세 가지입니다:
- 더 이상 예열할 필요가 없습니다. 스위치를 켜기만 하면 바로 원하는 온도에 도달합니다. 오븐이 가열될 때까지 기다릴 필요가 없습니다.
- 더 세밀한 제어가 가능합니다. 핫에어를 사용할 경우, 패키지 내의 모든 부분이 가열됩니다. 하지만 IR 램프를 사용하면 웨이퍼의 특정 부분만을 가열할 수 있습니다. 마치 태양등 대신 손전등을 사용하는 것과 같습니다.
- 더 깨끗한 센서. 공기가 적게 움직이므로 먼지나 이물질이 적게 생깁니다. 센서에 이물질이 적게 달라붙으면 고장도 줄어듭니다.
만약 생산 규모를 확대하려 한다면, “공기의 지연”이 가장 큰 장애물이 될 것입니다. IR 램프는 이러한 문제를 해결해줍니다. 다만, 장비가 그 열을 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.