적외선과 열풍: 센서 포장에 있어서 과연 어떤 것이 더 효과적일까?
만약 여전히 반도체의 정밀 가공을 위해 열풍을 사용한다면, 매일 “시간 낭비”를 하고 있는 셈입니다.
대류 오븐이 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 가열합니다. 이는 중간 단계가 필요한 방식입니다. 반면 적외선은 그 중간 단계를 생략합니다. 전자기파를 이용해 에너지를 직접 센서 포장 부분에 전달하는 것입니다.
매우 빠릅니다. 정말로 빠릅니다.
얇은 필름이나 특수 접착제를 다룰 때는 모든 순간이 소중합니다. 열풍 오븐은 반응 속도가 느립니다. 열 용량이 크기 때문에 가열하는 데 오랜 시간이 걸리며, 온도를 낮추는 데도 시간이 오래 걸립니다.
하지만 적외선 램프를 사용하면 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다.
이러한 효과는 특히 치유나 건조 과정에서 잘 드러납니다. 대류 오븐의 경우 한 번에 처리하는 데 20분이 걸릴 수 있지만, 적외선을 사용하면 훨씬 짧은 시간에 같은 온도에 도달할 수 있습니다. 게다가 효율이 높기 때문에, 생산 속도를 유지하기 위해 여러 개의 가열 장치를 설치할 필요도 없습니다.
하지만 적외선도 마법의 지팡이는 아닙니다. 몇 가지 문제점이 있습니다.
먼저, 방사 스펙트럼을 제대로 조절해야 합니다. 파장이 포장 재료가 흡수할 수 있는 파장과 맞지 않으면, 에너지는 그대로 반사될 뿐입니다.
또한 “타버린 토스트”와 같은 문제도 있습니다. 적외선은 표면부터 먼저 작용하기 때문에, 중심부가 따뜻해지기 전에 표면이 타버릴 수 있습니다. 그러므로 단순히 설정해놓고 방치할 수는 없습니다. PID 컨트롤러가 필요하며, 램프와 부품 사이의 거리도 신경 써야 합니다.
대량 생산을 위해 공정을 전환하는 경우, 적외선이 가장 좋은 선택입니다.
가장 좋은 점은 구역별 가열 기능입니다. 센서의 특정 부분에만 열을 가하고 나머지 부분은 차갑게 유지할 수 있습니다. 열풍 오븐으로는 이런 것이 불가능합니다. 열풍 오븐에서는 모든 부분이 뜨거워집니다.
한 가지 주의할 점은, 냉각 시스템이 급격한 온도 변화를 감당할 수 있어야 한다는 것입니다.