왜 반제품 가공 과정에서 열풍 가열 대신 적외선 가열을 사용하는가?
열풍 순환 방식을 사용해본 적이 있다면 그 과정이 어떤지 잘 알 것입니다. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 가열하기를 기다립니다. 반도체 가공 과정에서는 이 중간 단계인 공기가 엄청난 시간 낭비의 원인이 됩니다.
특히 경화나 건조 과정에서 이 문제가 두드러집니다. 온도가 올라가기를 기다리는 동안 생산 속도는 현저히 느려집니다. 정말 짜증나는 일입니다.
문제는 바로 이러한 지연 시간입니다.
적외선 가열은 이러한 중간 단계를 완전히 없애줍니다. 챔버가 따뜻해지기를 기다리는 대신, 적외선은 전자기파를 통해 에너지를 직접 부품에 전달합니다. 즉시 가열이 이루어집니다. 방 안의 온도가 오르기를 기다릴 필요가 없으며, 에너지가 직접 부품에 전달됩니다.
속도 면에서는 확실히 큰 차이가 있습니다.
물론, 적외선 램프를 컨베이어 위에 그냥 설치해서는 안 됩니다. 하우징의 설계가 매우 중요합니다. 우리는 고급 스테인리스강을 사용하는데, 다른 재료라면 그러한 고온 환경에서 변형되거나 산화될 수 있기 때문입니다.
하우징은 반사체 역할을 하며, 전체 장치의 구조를 형성합니다. 여기서 정밀도가 매우 중요합니다. 만약 좌표가 몇 밀리미터만 잘못되어도 과열된 부분이 생깁니다. 적외선 파동이 웨이퍼의 정확한 위치에 도달해야 하므로, 우리는 이러한 허용 오차에 매우 신경을 씁니다.
하지만 한 가지 문제가 있습니다. 적외선 가열은 빠르지만 조건이 까다롭습니다. 명확한 시야가 필요합니다. 열풍은 모든 곳을 감싸주지만, 적외선은 마치 손전등과 같아서 빛이 닿지 않는 곳은 가열되지 않습니다.
복잡한 3D 형태의 부품을 가공할 때는 하나의 램프로는 충분하지 않습니다. 그렇게 되면 온도가 낮은 부분이 생깁니다. 이 문제를 해결하기 위해 여러 개의 히터를 사용하거나, 부품을 회전시켜 모든 면이 균등하게 가열되도록 합니다.
하지만 가장 큰 장점은 바로 공간 절약입니다. 거대하고 불필요한 오븐 대신 소형 가열 모듈을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 공간을 절약하고, 불필요한 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다.