왜 무연 반도체에는 적외선 경화가 최적의 방법인가요?
바이오센서를 제작할 때는 마치 “플라스틱이 녹지 않도록 하는” 고위험한 게임을 하는 것과 같습니다. 접착제와 잉크를 완벽하게 경화시켜야 하지만, 열을 잘못 조절하면 전체 기판이 망가집니다. 그래서 우리는 적외선 램프를 사용합니다. 이 방식이 훨씬 효과적입니다.
오븐은 필요 없습니다
대부분의 사람들은 큰 대류 오븐을 생각합니다. 하지만 그런 오븐들은 시간의 절반을 부품 주변의 공기를 가열하는 데 사용합니다. 이는 공간과 에너지의 낭비입니다. 적외선은 다릅니다. 복사 에너지를 사용하기 때문에 열이 직접 재료 속으로 들어갑니다. 중간 단계가 없습니다. 그래서 공간도 적게 차지하고, 거대한 금속 상자를 가열하는 데 드는 비용도 들지 않습니다. 바로 효율적인 에너지 활용입니다.
바이오센서에 적합한 “황금비율”의 온도
바이오센서는 까다롭습니다. 온도가 조금만 높아져도 소재가 타버릴 수 있습니다. 우리는 램프의 파장을 정확하게 조절하여 센서의 표면층만을 경화시킬 수 있습니다. 그렇게 하면 아래쪽의 회로가 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한, 불균일한 열로 인해 발생하는 변형도 막을 수 있습니다.
무연 소재를 다루는 방법
무연 납땜제와 접착제를 사용하면 문제가 생길 수 있습니다. 녹는 점이 높고 점도도 이상해집니다. 적외선은 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. 몇 초 만에 열을 높일 수 있기 때문입니다. 무연 소재에 필요한 강도의 열을 얻을 수 있으면서도, 유기적인 바이오 부품들이 한 시간 동안 열에 노출되는 것을 막을 수 있습니다. 그렇지 않으면 부품들이 손상될 수 있습니다. 하지만 주의해야 할 점이 있습니다: 적외선은 매우 강력합니다. 램프의 위치가 잘못되면 과열 현상이 발생할 수 있습니다. 컨베이어의 속도도 와트수와 정확하게 맞춰야 합니다. 만약 컨베이어의 속도가 조금이라도 늦어진다면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 또한, 냉각 구역도 제대로 설정해야 합니다. 그렇지 않으면 가장자리가 말려올라갈 수 있습니다.