무연 센서에 적외선 경화 기술을 사용하는 이유
수소 센서를 제작할 때는 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 멤브레인과 접착제를 경화시키기 위해서는 충분한 열이 필요하지만, 너무 과도한 열을 가하면 민감한 화학층이 손상될 수 있습니다. 그래서 우리는 적외선 경화 기술을 활용합니다. 일반적인 오븐과 달리 적외선은 공기를 가열하는 대신 직접 재료 자체를 가열합니다. 이 방식은 더 효율적이고 빠르며, 반도체 생산 과정에서 환경 친화적이고 무연인 제품을 만드는 데 도움이 됩니다.
기존 오븐의 문제점
일반적인 대류식 오븐의 경우, 부품을 따뜻하게 만들기 위해 오븐 내부 전체를 가열해야 합니다. 이는 에너지 낭비일 뿐만 아니라, 센서 기판이 과열될 위험도 있습니다.
반면 적외선은 전자기 복사를 이용해 분자들을 움직이게 합니다. 그 결과 목표 온도에 거의 즉시 도달할 수 있습니다. 이러한 속도는 무연 납땜제를 사용할 때 매우 유용합니다. 무연 납땜제는 섬세한 성질을 가지고 있어, 처리 시간이 매우 짧아야 합니다. 처리 속도가 너무 느리면 납땜제가 흘러내려서 혼란이 생깁니다.
정확한 제어
우리는 매우 얇은 필름을 다루고 있습니다. 이런 필름들을 일반적인 오븐에 넣으면, 가장자리가 중앙보다 먼저 마를 수 있습니다. 이로 인해 변형이 생기고, 품질 관리에 큰 문제가 발생합니다.
적외선 램프를 사용하면 파장을 조절할 수 있습니다. 빛의 성질을 폴리머나 촉매가 흡수해야 하는 정확한 수준으로 맞출 수 있습니다. 그 결과, 웨이퍼 전체에 고른 경화가 이루어집니다. 변형된 가장자리도 없으며, 추측할 필요도 없습니다.
단점: 열 밀도
물론 이 방법도 완벽하지는 않습니다. 강력한 적외선은 짧은 시간 안에 엄청난 양의 열을 발생시킵니다. 이로 인해 처리 시간이 몇 시간에서 몇 초로 줄어듭니다.
하지만 이는 냉각 시스템에 큰 부담을 줍니다. 기판을 고정하는 장치가 그 열을 빠르게 배출하지 못하면, 센서 멤브레인에 열응력이 생길 수 있습니다. 주의가 필요합니다. 램프의 출력과 컨베이어의 속도를 적절히 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 활성층이 손상될 수 있습니다.
이는 균형을 잘 맞춰야 하는 작업이지만, 생산 속도를 늦추지 않으면서도 Zero-Emission 목표를 달성할 수 있는 유일한 방법입니다. 게다가, 유해한 VOC가 함유된 용매도 사용하지 않아 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다.